專利名稱：利用廢錳礦浸渣中的硫酸錳生產(chǎn)碳酸錳的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)碳酸錳的方法，特別是一種利用廢錳礦浸渣中的硫酸錳生產(chǎn)碳酸錳的方法。
硫酸錳，電解金屬錳，電解二氧化錳等錳制品的生產(chǎn)，都是先將碳酸錳礦(菱錳礦)用硫酸浸取，制得硫酸錳溶液，經(jīng)除雜精制后，再用來生產(chǎn)各種相應(yīng)錳制品的，經(jīng)硫酸浸取后的廢錳礦浸渣中，含有本身重量30％左右的硫酸錳溶液隨同浸渣一起作廢物排掉了。經(jīng)測算，一個(gè)年產(chǎn)10000噸的電解二氧化錳廠，每年從廢浸渣中排放掉的硫酸錳折算成純錳高達(dá)700噸以上；一個(gè)年產(chǎn)3000噸電解錳廠，每年從浸渣中排掉的純錳也高達(dá)150噸左右。這不僅極大地浪費(fèi)了寶貴的礦產(chǎn)資源，而且廢浸渣中的可溶性硫酸錳還給環(huán)境帶來了很大的污染。廢錳礦浸渣中夾帶的硫酸錳溶液相對量不多，用水浸取回收雖是最經(jīng)濟(jì)的辦法，但由于回收后的硫酸錳溶液很稀，加上對回收的硫酸錳溶液還要純化精制，工序較多使得成本較高，如果將回收液直接用于電解金屬錳或電解二氧化錳的生產(chǎn)，則經(jīng)濟(jì)上很不合算，因此，我國所有的錳制品工廠均沒有回收利用廢錳礦浸渣中所夾帶的硫酸錳。估計(jì)每年由此而浪費(fèi)的純錳不下5000噸。所以，如能有效地解決回收利用廢錳礦浸渣中夾帶的硫酸錳，不僅能使錳礦資源得到充分利用，而且可以獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)還可以減少環(huán)境污染，其經(jīng)濟(jì)與社會(huì)意義都十分重大。
本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡單，生產(chǎn)成本低的利用廢錳礦浸渣中的硫酸錳生產(chǎn)碳酸錳的方法。
本發(fā)明的目的是通過如下途徑實(shí)現(xiàn)的利用廢錳礦浸渣中的硫酸錳生產(chǎn)碳酸錳的方法，它是采用下述步驟1)將浸取了硫酸錳溶液后的廢錳礦浸渣投入帶攪拌器的浸取槽罐中，加入浸渣重量的1-4倍的水，加入可溶性氟鹽和可溶性硫化物，使溶液中含鈣離子低于20PPM，含金屬離子低于10PPM，充分?jǐn)嚢瑁?)攪拌浸取0.5小時(shí)左右，過濾后將濾液打至高位貯槽Ⅰ中備用；3)將可溶性碳酸鹽用去離子水按重量比1∶4-8溶解，過濾后打至高位貯槽Ⅱ中備用；4)在攪拌下，將高位槽Ⅰ和Ⅱ中的硫酸錳溶液和碳酸鹽溶液以細(xì)流狀同時(shí)注入反應(yīng)釜中反應(yīng)，其用量按硫酸錳與碳酸鹽摩爾比為1∶1-6投料，加料完畢后，繼續(xù)攪拌反應(yīng)0.5小時(shí)左右；5)將反應(yīng)物離心分離，將沉淀物轉(zhuǎn)入洗滌槽中，加入去離子水，攪拌10分鐘后，離心分離，重復(fù)上述洗滌操作2-3次；6)將洗滌好的沉淀物在55-60℃下烘干，得到碳酸錳產(chǎn)品。
加入的可溶性氟鹽是氟化鈉或氟化銨，可溶性硫化物是硫化鈉或硫化銨，可溶性碳酸鹽是碳酸氫銨或碳酸氫鈉或碳酸鈉。
本發(fā)明利用廢錳礦浸渣中的硫酸錳生產(chǎn)碳酸錳的方法工藝簡單，投入設(shè)備少，采用以水浸取，加入氟化物與硫化物除雜同時(shí)進(jìn)行，使工藝流程簡單，采用以可溶性碳酸鹽溶液沉淀浸取出來的硫酸錳成碳酸錳產(chǎn)品的方法，解決了水浸液中硫酸錳過稀而難以回收利用的困難；采用該方法生產(chǎn)出來的碳酸錳產(chǎn)品可以達(dá)到用電解金屬錳為原料生產(chǎn)碳酸錳的各種純度，而成本卻只有后者的一半。該方法適用于所有各種用硫酸與錳礦粉為原料生產(chǎn)硫酸錳，電解金屬錳，電解二氧化錳及所有相關(guān)錳制品的廠家使用。
下面用實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明實(shí)施例一以電解二氧化錳工廠的廢錳礦浸渣為原料來實(shí)施本發(fā)明的方法電解二氧化錳工廠的硫酸錳精制溶液濃度為140gMn/L左右，廢錳礦浸渣中夾帶的硫酸錳濃度以100gMn/L，其比重d=1.5計(jì)算。
取廢錳礦浸渣3噸投入8M3浸取罐中，加入水4噸，開動(dòng)攪拌器，加2Kg硫化鈉，(檢驗(yàn)浸取溶液中的鈣與銅、鉛、鎘、汞等離子的含量，如未達(dá)到要求時(shí)補(bǔ)加氟化銨或硫化鈉)，攪拌30分鐘后，將浸取物用壓濾機(jī)壓濾，(如溶液不清亮，要進(jìn)行第二次壓濾或真空抽濾)，精制液用泵打入高位貯槽Ⅰ中備用。
稱取碳酸氫銨180Kg，用去離子水2噸溶解，用過濾泵將溶液打至高位貯槽Ⅱ中備用。
將高位貯槽Ⅰ中的硫酸錳溶液放一半(約2噸)至容積8M3的反應(yīng)釜中，開動(dòng)攪拌器，常溫下，將高位貯槽Ⅰ中的硫酸錳溶液和高位貯槽Ⅱ中的碳酸氫銨溶液以等速同時(shí)注入反應(yīng)釜中。投料完畢后，繼續(xù)攪拌反應(yīng)20分鐘，自然沉降后，排去上層清液，下層沉淀轉(zhuǎn)入離心機(jī)離心分離，然后將沉淀轉(zhuǎn)入1M3洗滌槽中，加去離子水300Kg攪拌洗滌10分鐘后，離心過濾，沉淀再用上述方法洗滌2次，離心分離得到的產(chǎn)品放入搪瓷或不銹鋼盤，在55-60℃下烘干，得碳酸錳產(chǎn)品75Kg左右，質(zhì)量可達(dá)到GB10503-89Ⅰ-Ⅲ型，碳酸錳的回收率為75％左右。
實(shí)施例二原料仍為以電解二氧化錳工廠的廢錳礦浸渣取廢錳礦浸渣3噸，投入8M3浸取罐中，加入水4噸，開動(dòng)攪拌器攪拌20分鐘后，用壓濾機(jī)壓濾(不加氟化物或硫化物)。以后各步驟均與實(shí)施例一相同?？傻锰妓徨i產(chǎn)品75Kg左右，質(zhì)量為一般工業(yè)碳酸錳，碳酸錳的回收率為75％左右。
實(shí)施例三以電解金屬錳工廠的廢錳礦浸渣為原料電解二氧化錳工廠的硫酸錳精制溶液濃度為38gMn/L左右，廢錳礦浸渣中夾帶的硫酸錳濃度以35g/L，其比重d=1.3計(jì)算。
取廢錳礦浸渣3噸，投入8M3浸取罐中，加入水4噸，其余操作均按實(shí)施例一進(jìn)行(其中碳酸氫銨用量為100Kg，加水1.5噸溶解)?？傻锰妓徨i產(chǎn)品30Kg左右，GB10503-89Ⅰ-Ⅲ型。
權(quán)利要求
1．一種利用廢錳礦浸渣中的硫酸錳生產(chǎn)碳酸錳的方法，其特征是采用下述步驟1)將浸取了硫酸錳溶液后的廢錳礦浸渣投入帶攪拌器的浸取槽罐中，加入浸渣重量的1-4倍的水，加入可溶性氟鹽和可溶性硫化物，使溶液中含鈣離子低于20PPM，含金屬離子低于10PPM，充分?jǐn)嚢瑁?)攪拌浸取0.5小時(shí)左右，過濾后將濾液打至高位貯槽Ⅰ中備用；3)將可溶性碳酸鹽用去離子水按重量比1∶4-8溶解，過濾后打至高位貯槽Ⅱ中備用；4)在攪拌下，將高位槽Ⅰ和Ⅱ中的硫酸錳溶液和碳酸鹽溶液以細(xì)流狀同時(shí)注入反應(yīng)釜中反應(yīng)，其用量按硫酸錳與碳酸鹽摩爾比為1∶1-6投料，加料完畢后，繼續(xù)攪拌反應(yīng)0.5小時(shí)左右；5)將反應(yīng)物離心分離，將沉淀物轉(zhuǎn)入洗滌槽中，加入去離子水，攪拌10分鐘后，離心分離，重復(fù)上述洗滌操作2-3次；6)將洗滌好的沉淀物在55-60℃下烘干，得到碳酸錳產(chǎn)品。
2．如權(quán)利要求1所述利用廢錳礦浸渣中的硫酸錳生產(chǎn)碳酸錳的方法，其特征在于加入的可溶性氟鹽是氟化鈉或氟化銨，可溶性硫化物是硫化鈉或硫化銨。
3．如權(quán)利要求1所述利用廢錳礦浸渣中的硫酸錳生產(chǎn)碳酸錳的方法，其特征在于可溶性碳酸鹽是碳酸氫銨或碳酸氫鈉或碳酸鈉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種回收利用廢錳礦浸渣中夾帶的硫酸錳生產(chǎn)碳酸錳的方法,解決了可溶性硫酸錳對環(huán)境造成的污染和充分利用礦產(chǎn)資源的問題。本發(fā)明方法是用錳礦粉經(jīng)硫酸浸取制備硫酸溶液后的廢浸渣為原料,用水浸洗廢錳礦浸渣回收其中的硫酸錳溶液,經(jīng)去除雜質(zhì)后與可溶性碳酸鹽(例碳酸氫銨)溶液反應(yīng)生產(chǎn),碳酸錳及由碳酸錳再制備其他相應(yīng)的錳產(chǎn)品。該方法適用于各類以錳礦粉和硫酸為原料生產(chǎn)錳制品的廠家采用。
文檔編號(hào)C22B3/04GK1311340SQ0011329
公開日2001年9月5日 申請日期2000年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月28日
發(fā)明者鄧建成, 鄧雋 申請人:鄧建成