本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種利用鈦白粉生產(chǎn)中的副產(chǎn)品提取軟錳礦并生產(chǎn)硫酸錳的方法，包括磨礦制漿、配制還原液、浸錳反應(yīng)、除雜處理、濃縮結(jié)晶、離心分離、干燥、粉碎篩分和包裝工序。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)通過(guò)特定的原料配比及工藝步驟，在20～45℃的條件下成功的實(shí)現(xiàn)了浸錳反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程不需蒸汽加熱，能耗低。在有效實(shí)現(xiàn)鈦白粉生產(chǎn)廠(chǎng)家廢副產(chǎn)品資源綜合利用的同時(shí)，能夠充分利用含量為10～20％的低品位軟錳礦，并且錳的提取浸出率大于98％，收率大于85％，具有環(huán)保和循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的雙重效益。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)屬于軟錳礦提取加工
，特別涉及一種利用鈦白粉生產(chǎn)中的副產(chǎn)品 提取軟錳礦的方法。
技術(shù)介紹
錳礦以各種化合物形式廣泛分布于自然界中，自從十八世紀(jì)70年代人們發(fā)現(xiàn)軟 錳礦以來(lái)，人們就采用了各種方法生產(chǎn)金屬錳、錳合金及錳的化合物，它們被廣泛用于工農(nóng) 業(yè)及軍事等領(lǐng)域。我國(guó)的錳礦資源多而不富。已累計(jì)探明錳礦儲(chǔ)量6 4億噸，居世界第 四位，平均錳品位約為21 %，其中富礦僅占全國(guó)總儲(chǔ)量的6. 43 %，貧錳礦占93. 6 %。隨著多 年的開(kāi)采，我國(guó)錳礦富礦資源銳減，尤其是近年中國(guó)錳系產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，冶金、化學(xué)、電子 等行業(yè)對(duì)錳的需求量逐年增加，加劇了錳礦石的供需矛盾，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的錳礦已遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足 要求，使我國(guó)一躍成為錳礦石進(jìn)口大國(guó)，2003年進(jìn)口為286萬(wàn)噸，2004年進(jìn)口錳礦達(dá)到370 萬(wàn)噸。而在我國(guó)分布十分廣泛的含Mn 25 觀(guān)％的貧錳礦，目前還未能得到有效的開(kāi)發(fā)應(yīng) 用。如何經(jīng)濟(jì)、有效地開(kāi)發(fā)貧錳礦，已成為目前的重要課題。硫酸錳又稱(chēng)硫酸亞錳(manganese sulfate monohydrate)，是一種非常重要的錳 鹽，約80%其他錳鹽都是以硫酸錳為基礎(chǔ)原料制得的，是生產(chǎn)電解錳、電解二氧化錳、四氧 化三錳等產(chǎn)品的主要原料，也是重要的飼料添加劑和肥料添加劑，并廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng) 藥、造紙、陶瓷、印染、催化劑等領(lǐng)域。目前，全球硫酸錳消耗量約為60萬(wàn)噸/年，其中約60% 以上由中國(guó)生產(chǎn)。發(fā)達(dá)國(guó)家如英國(guó)、日本等，因硫酸錳生產(chǎn)的傳統(tǒng)工藝能耗高、污染大，產(chǎn)量 低，主要從發(fā)展中國(guó)家進(jìn)口。世界上約80%的硫酸錳是由軟錳礦加工制得，傳統(tǒng)工藝一般要 求錳礦石中錳質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于。隨著礦石資源的開(kāi)發(fā)利用，高含量錳礦石越來(lái)越少，而錳 質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于25%的低含量礦石卻大量產(chǎn)出，因此，研究環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、低能耗的利用低含量 軟錳礦生產(chǎn)硫酸錳的方法顯得十分必要。用軟錳礦制備硫酸錳的方法主要有以下幾種1、煤還原焙燒法該法是將粉碎后的錳礦石和煤按一定比例混合，再在還原焙燒 爐原焙燒成MnO，然后進(jìn)行酸解、除雜、過(guò)濾、結(jié)晶、干燥即得成品。該方法工藝成熟，容易掌 握，是傳統(tǒng)而實(shí)用的工藝。但是，存在著能耗高，污染嚴(yán)重、操作條件差、錳收率低等缺點(diǎn)，已 逐漸被淘汰。2、兩礦焙燒法該法是將軟錳礦和硫鐵礦干燥后分別經(jīng)粉碎，然后配料混合，在沸 騰爐中500-600°C下高溫還原焙燒0. 5-1. 5h，然后用水浸出、壓濾、蒸發(fā)、結(jié)晶、干燥即得成 品。該法同樣存在著能耗高、污染嚴(yán)重、操作條件差、錳收率低、渣量大等缺點(diǎn)，也逐步被淘 汰。3、兩礦加酸法兩礦加酸法是針對(duì)上述焙燒工藝的不足提出的方法，具體是將軟 錳礦、黃鐵礦和硫酸按一定配比混合，以黃鐵礦為還原劑，在一定溫度下反應(yīng)生成硫酸錳。 該方法去掉了高溫焙燒工序，減小了環(huán)境污染，改善了工作環(huán)境，降低了能耗，已成為軟錳礦浸出的發(fā)展方向。為了獲得更廉價(jià)、效果更好的還原劑，研究人員做了很多嘗試。以鈦白粉生產(chǎn)過(guò)程中的副產(chǎn)品七水硫酸亞鐵為還原劑，廢硫酸為浸出劑提取軟錳 礦，不僅可以保護(hù)環(huán)境，變廢為寶，降低成本，而且克服了焙燒工藝污染嚴(yán)重、操作條件差、 錳收率低的缺點(diǎn)，為低品位軟錳礦的利用開(kāi)辟了新路。李緒福，鈦廢液直接浸取錳礦粉制硫酸錳，無(wú)機(jī)鹽工業(yè)，1993年，公開(kāi)了用廢鈦液 中所含硫酸和硫酸亞鐵作為原料直接浸取錳礦，硫酸亞鐵不足部分添加硫鐵礦做補(bǔ)充，浸 取溫度為90°C。該方法節(jié)省了原料硫酸和部分還原劑的費(fèi)用，降低了生產(chǎn)成本，但是其浸取 反應(yīng)溫度在90°C下，需消耗大量的蒸汽，能耗仍然很高。姚福琪，利用生產(chǎn)鈦白粉的廢酸和低品位軟錳礦生產(chǎn)硫酸錳，河北化工，1992年第 4期，20-23頁(yè)，其方法是將軟錳礦球磨過(guò)180目篩，和廢酸、硫酸亞鐵加熱反應(yīng)轉(zhuǎn)化，加入鐵 屑及(NH4)2SO4除鐵，濾液用MnCO3漿調(diào)至pH = 5. 4，進(jìn)一步過(guò)濾除雜，然后用MnS除重金屬， 用H2SO4調(diào)至pH值約為4.5以防水解，濃縮、結(jié)晶、烘干得到硫酸錳。此方法的反應(yīng)溫度也 在85-95°C，能耗很高。從以上現(xiàn)有技術(shù)可知，如何降低能耗和成本，提高收率，從整體上提高經(jīng)濟(jì)效益， 已成為利用鈦白粉生產(chǎn)中的副產(chǎn)品提取軟錳礦并生產(chǎn)硫酸錳的研究重點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
有鑒于此，為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本專(zhuān)利技術(shù)提供一種能耗低、成本低、操作簡(jiǎn) 單的利用鈦白粉生產(chǎn)中副產(chǎn)品提取軟錳礦并生產(chǎn)硫酸錳的方法。本專(zhuān)利技術(shù)提供的一種， 包括磨礦制漿、配制還原液、浸錳反應(yīng)、除雜處理、濃縮結(jié)晶、離心分離、干燥、粉碎篩分和包 裝工序，所述磨礦制漿是將軟錳礦原料磨成粉和鈦白粉生產(chǎn)廢水以重量比1 0.5-2配 制成漿液；所述配制還原液是以鈦白粉生產(chǎn)中的副產(chǎn)品七水硫酸亞鐵、廢硫酸和廢水配制 成硫酸亞鐵還原液，其中，硫酸濃度為2-4. 8mol/L，硫酸亞鐵濃度為1. 5-2. 35mol/L ；所述 浸錳反應(yīng)是按錳礦漿和硫酸亞鐵還原液重量比為1 2-4配料，先將四分之一的錳礦漿 和四分之一的硫酸亞鐵還原液送入反應(yīng)釜中，加入助劑，攪拌15-40分鐘，控制反應(yīng)溫度 20-45°C，然后快速將剩余的錳礦漿以及硫酸亞鐵還原液同時(shí)送入反應(yīng)釜繼續(xù)攪拌反應(yīng)2-4 小時(shí)，得到反應(yīng)浸出液。本專(zhuān)利技術(shù)所說(shuō)的鈦白粉生產(chǎn)是指硫酸法生產(chǎn)鈦白粉，所說(shuō)“鈦白粉生產(chǎn)中的副產(chǎn)品 七水硫酸亞鐵”，是指鈦白粉生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的七水硫酸亞鐵；所說(shuō)“鈦白粉生產(chǎn)中的廢水” 是指鈦白生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水，所述廢水中含有2-3%的硫酸；所說(shuō)“鈦白粉生產(chǎn)中的廢 硫酸”是指鈦白生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢酸，簡(jiǎn)稱(chēng)鈦白廢酸，鈦白廢酸中含有約20%左右的硫 酸。本專(zhuān)利技術(shù)通過(guò)特定的原料配比及工藝步驟，在20 45°C的條件下成功的實(shí)現(xiàn)了浸 錳反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程不需蒸汽加熱，能耗低。進(jìn)一步，所述助劑為廢糖蜜和H2O2i雙氧水)混合而成，加入量為所述錳礦原料重 量的 0. 5-5% ο進(jìn)一步，所述助劑中廢糖蜜和H2O2(雙氧水)的重量比為1 1-5 1。進(jìn)一步，所述七水硫酸亞鐵、廢硫酸和廢水按照1 0. 45 1. 05 0 1的重量比例配制。進(jìn)一步，所述磨礦制漿是由小于100目的錳礦粉制備。進(jìn)一步，所述攪拌控制速度30-250轉(zhuǎn)/分。進(jìn)一步，所述軟錳礦為錳含量10 20%的低品位軟錳礦。本專(zhuān)利技術(shù)方法不僅適用于中品位的軟錳礦，更可充分利用工藝要求高的含量為 10 20%的低品位軟錳礦，生產(chǎn)硫酸錳。進(jìn)一步，所述除雜處理是將所述反應(yīng)浸出液通過(guò)離心機(jī)固液分離，得到硫酸錳浸 出溶液，再將浸出溶液加入碳酸鈣粉調(diào)節(jié)PH值至3-4，加入錳礦粉重量0. 02-0. 3%的硫化 鋇沉淀重金屬，控制反應(yīng)時(shí)間20-40分鐘，然后繼續(xù)加碳酸鈣粉調(diào)節(jié)pH值至5-6，繼續(xù)反應(yīng) 20-40分鐘，將反應(yīng)液過(guò)濾除去鐵和重金屬，最后將過(guò)濾液加入凈化槽中，開(kāi)啟攪拌，并向槽 中加入錳礦粉重量0. 05-0. 5%的NH4F溶液，充分?jǐn)嚢?0-40分鐘后，靜置沉降16- 小時(shí) 除去沉淀雜質(zhì)，得到凈化硫酸錳溶液。進(jìn)一步，所述濃縮結(jié)晶是將凈化硫酸錳溶液投入蒸發(fā)器中，在70 100°C溫度下 蒸發(fā)濃縮結(jié)晶。所述離心分離是用離心機(jī)將硫酸錳結(jié)晶體離心分離出來(lái)，母液回收使用。所述干 燥、粉碎篩分和包裝工序是指將硫酸錳結(jié)晶體在60 10(TC下干燥后，經(jīng)粉碎、篩分和包 裝，得到一水硫酸錳產(chǎn)品。本專(zhuān)利技術(shù)的本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
１．一種利用鈦白粉生產(chǎn)中的副產(chǎn)品提取軟錳礦并生產(chǎn)硫酸錳的方法，包括磨礦制漿、配制還原液、浸錳反應(yīng)、除雜處理、濃縮結(jié)晶、離心分離、干燥、粉碎篩分和包裝工序，其特征在于：所述磨礦制漿是將軟錳礦原料磨成粉和鈦白粉生產(chǎn)廢水以重量比１∶０．５－２配制成漿液；所述配制還原液是以鈦白粉生產(chǎn)中的副產(chǎn)品七水硫酸亞鐵、廢硫酸和廢水配制成硫酸亞鐵還原液，其中，硫酸濃度為２－４．８ｍｏｌ／Ｌ，硫酸亞鐵濃度為１．５－２．３５ｍｏｌ／Ｌ；所述浸錳反應(yīng)是按錳礦漿和硫酸亞鐵還原液重量比為１∶２－４配料，先將四分之一的錳礦漿和四分之一的硫酸亞鐵還原液送入反應(yīng)釜中，加入助劑，攪拌１５－４０分鐘，控制反應(yīng)溫度２０－４５℃，然后快速將剩余的錳礦漿以及硫酸亞鐵還原液同時(shí)送入反應(yīng)釜繼續(xù)攪拌反應(yīng)２－４小時(shí)，得到反應(yīng)浸出液。
【技術(shù)特征摘要】
...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：潘向雷，甘永樂(lè)，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：藍(lán)星化工新材料股份有限公司廣西分公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：45
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