本發(fā)明屬于濕法冶金，尤其涉及一種以氧化錳礦為原料制備低雜質(zhì)硫酸錳溶液的方法。

背景技術(shù)：

1、氧化錳礦是生產(chǎn)電池級硫酸錳、高純氧化錳重要的原材料。在硫酸鹽體系中氧化錳礦的浸出主要分為兩種，一種是傳統(tǒng)工藝氧化錳礦焙燒還原法，用煤作還原劑焙燒，使氧化錳礦中mno2轉(zhuǎn)化為mno，然后用硫酸浸出。但該法存在著能耗高、操作條件差、環(huán)境污染較嚴(yán)重等問題；另一種浸出方法為兩礦加酸法，是將氧化錳礦和硫鐵礦與硫酸以一定的配比配成料漿，在一定的溫度下，使氧化錳礦中的高價錳還原生成硫酸錳。浸出液再經(jīng)除鐵、除重、除鈣、鎂、脫氟、過濾、結(jié)晶、干燥等步驟生產(chǎn)電池級硫酸錳。此法取消了高溫還原焙燒工序，降低了勞動強(qiáng)度，改善了勞動條件、簡化了生產(chǎn)流程，是生產(chǎn)電池級硫酸錳的較好方法之一。

2、但以上兩種氧化錳礦浸出方法，在浸出過程中不可避免地使鈣、鎂、鉀、鈉等雜質(zhì)元素離子進(jìn)入硫酸錳浸出液中。以鈣、鎂離子為例，其浸出液中ca離子濃度約為600mg/l，mg離子濃度約為400～800mg/l，為了使產(chǎn)品中雜質(zhì)元素含量達(dá)標(biāo)，必須對浸出溶液進(jìn)行除鐵、除重、除鈣、鎂、脫氟、濁度調(diào)節(jié)等除雜操作，以滿足溶液結(jié)晶或氧化沉錳要求。故一般電池級錳系產(chǎn)品前端溶液凈化工藝流程長，操作極其繁瑣，生產(chǎn)成本居高不下。在目前日趨激烈的市場競爭環(huán)境下，大部分廠家因生產(chǎn)經(jīng)營困難，難以為繼，有部分廠家長期處于停產(chǎn)的狀態(tài)。

3、目前生產(chǎn)企業(yè)為了降低氧化錳礦酸浸成本，逐漸開展煉礦尾氣(so2)吸收還原氧化錳礦研究與應(yīng)用。本工藝先是利用球磨制備出粒度較細(xì)的氧化錳礦粉末，通過加稀硫酸洗滌的方式去除氧化錳礦中夾雜的可浸出雜質(zhì)元素，從原材料源頭去除了鈣、鎂、鉀、鈉等濕法冶金較難分離的雜質(zhì)元素。其次，公開報道資料顯示煉礦尾氣(so2)吸收還原氧化錳礦所用設(shè)備均為吸收塔或常規(guī)反應(yīng)釜，so2吸收利用效率低，需多級串聯(lián)吸收，設(shè)備龐大，存在浸出凈化工藝流程長、操作繁瑣、成本高的工藝弊端。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是針對上述問題，提供一種以氧化錳礦為原料制備低雜質(zhì)硫酸錳溶液的方法，針對上述氧化錳礦浸出凈化工藝流程長、操作繁瑣、成本高的工藝弊端。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種以氧化錳礦為原料制備低雜質(zhì)硫酸錳溶液的方法，包括以下步驟：

3、s1：將氧化錳礦球磨研成粉末；

4、s2：取適量步驟s1制備的氧化錳礦粉，加入至稀硫酸水溶液中，常溫浸泡酸洗，固液分離；

5、s3：將酸洗后的氧化錳礦粉與水混合化漿；

6、s4：將步驟s3的料漿加入氣體導(dǎo)流筒反應(yīng)釜中攪拌，將漿料溫度加熱至60～80℃；

7、s5：在步驟s4的料漿通入煉銅尾氣，反應(yīng)浸出，煉銅尾氣中二氧化硫的體積含量為20％～50％；

8、s6：在步驟s5浸料漿中，加入適量還原錳粉(mno)及bas，快速調(diào)節(jié)料漿溶液ph至4.5～5.5，過濾除渣，去除溶液中fe3+、al3+、si4+及重金屬等雜質(zhì)元素，制得低含k-、na+、ca2+、mg2+等含雜質(zhì)元素離子極低的硫酸錳溶液。

9、優(yōu)選地，步驟s1中，氧化錳礦球磨至200目～600目。

10、優(yōu)選地，步驟s2中，稀硫酸水溶液的濃度為20～100g/l，常溫浸泡酸洗時間為1～4h。

11、優(yōu)選地，步驟s3中，氧化錳礦粉與水的固液重量比為1:4～1:2。

12、優(yōu)選地，步驟s4中，攪拌速率為400～800rpm。

13、優(yōu)選地，步驟s5中，反應(yīng)壓力為1～5kpa，反應(yīng)時間為3～6h。

14、優(yōu)選地，步驟s5中，煉銅尾氣中二氧化硫的體積含量為40％。

15、由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果：

16、本發(fā)明利用球磨制備出粒度較細(xì)的氧化錳礦粉末，通過加稀硫酸洗滌的方式去除氧化錳礦中夾雜的可浸出雜質(zhì)元素，從原材料源頭去除了鈣、鎂、鉀、鈉等濕法冶金較難分離的雜質(zhì)元素，拓寬了so2尾氣還原浸出氧化錳礦的適用種類；酸洗漿化后通入煉銅so2尾氣低酸還原浸出氧化錳礦，由于礦粉粒度較細(xì)，且酸洗后礦粉濕料含有一定量的硫酸，在還原浸出過程中繼續(xù)浸出氧化錳礦中的二價錳，礦粉活化程度高，有利于so2低酸還原浸出反應(yīng)的進(jìn)行，浸出液中雜質(zhì)元素離子含量少，氧化錳礦總錳浸出率較高，浸出可達(dá)97％以上；

17、加入適量還原錳粉(mno)及bas除雜劑，快速調(diào)節(jié)料漿溶液ph至5.5，能快速有效地去除硫酸錳溶液中的雜質(zhì)元素離子，壓濾后硫酸錳溶液中，fe3+、al3+、si4+、k-、na+、ca2+、mg2+及重金屬等雜質(zhì)元素離子，含量極低。

18、本工藝浸出還原反應(yīng)設(shè)備采用氣體導(dǎo)流筒反應(yīng)釜，在so2吸收還原浸出過程中，攪拌液面會產(chǎn)生湍流和渦流，在其液面表面形成負(fù)壓，減少了釜內(nèi)so2的逸出，也可有效地改善so2與漿料兩相之間的分離現(xiàn)象，改善反應(yīng)體系內(nèi)物質(zhì)的傳遞和混合，從而提高so2還原浸出氧化錳礦反應(yīng)速率和反應(yīng)效果，簡化了設(shè)備規(guī)模。

19、與現(xiàn)有工藝相比，本浸出工藝適合高任意種類氧化錳礦so2還原浸出，且氧化錳礦的總mn浸出率更高；從根本上降低了浸出硫酸的消耗，除雜后的硫酸錳溶液不需除鈣、鎂及脫氟工序即可應(yīng)用錳系產(chǎn)品生產(chǎn)。工序流程短，生產(chǎn)效率高，對氧化錳礦品類具有很高的適用性，生產(chǎn)成本極低，極具的生產(chǎn)應(yīng)用價值。

技術(shù)特征：

1.一種以氧化錳礦為原料制備低雜質(zhì)硫酸錳溶液的方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以氧化錳礦為原料制備低雜質(zhì)硫酸錳溶液的方法，其特征在于，步驟s1中，氧化錳礦球磨至200目～600目。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以氧化錳礦為原料制備低雜質(zhì)硫酸錳溶液的方法，其特征在于，步驟s2中，稀硫酸水溶液的濃度為20～100g/l，常溫浸泡酸洗時間為1～4h。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以氧化錳礦為原料制備低雜質(zhì)硫酸錳溶液的方法，其特征在于，步驟s3中，氧化錳礦粉與水的固液重量比為1:4～1:2。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以氧化錳礦為原料制備低雜質(zhì)硫酸錳溶液的方法，其特征在于，步驟s4中，攪拌速率為400～800rpm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以氧化錳礦為原料制備低雜質(zhì)硫酸錳溶液的方法，其特征在于，步驟s5中，反應(yīng)壓力為1～5kpa，反應(yīng)時間為3～6h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以氧化錳礦為原料制備低雜質(zhì)硫酸錳溶液的方法，其特征在于，步驟s5中，煉銅尾氣中二氧化硫的體積含量為40％。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及濕法冶金技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種以氧化錳礦為原料制備低雜質(zhì)硫酸錳溶液的方法，將氧化錳礦球磨研成粉末，將氧化錳礦粉加入至稀硫酸水溶液中，常溫浸泡酸洗，固液分離，將酸洗后的氧化錳礦粉與水化漿，料漿加入反應(yīng)釜中攪拌，將漿料溫度加熱至60～80℃，然后通入煉銅尾氣，反應(yīng)浸出，浸料漿中加入適量還原錳粉(MnO)及BaS，過濾除渣，制得低雜質(zhì)硫酸錳溶液。本發(fā)明的氧化錳礦經(jīng)球磨、酸洗、化漿后，通入煉銅二氧化硫尾氣還原浸出，制得含K<supgt;?</supgt;、Na<supgt;+</supgt;、Ca<supgt;2+</supgt;、Mg<supgt;2+</supgt;等雜質(zhì)元素離子極低的硫酸錳溶液，氧化錳礦總錳浸出率較高，工序流程短，生產(chǎn)效率高。

技術(shù)研發(fā)人員：吳海濤,王春,袁紅芳,王然,李恒,林美,包云龍,朱立博,龍松林
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣西匯金新能源有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10