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用电解锌阳极泥制备电池级硫酸锰的工艺研究

梅晶  
【摘要】:电解锌阳极泥是制备电解金属锌过程中在阳极生成的一种副产品,其中锰含量在40%~50%左右,另外还含有铅和银等有价金属。但是,目前国内在电解锌阳极泥的回收利用方面所做的研究较少。本文借鉴国内外湿法处理软锰矿的方法,采用硫化铅还原、硫酸浸出电解锌阳极泥,实现锰的浸出和铅的富集;并对浸出液进行除杂净化和蒸发结晶,制备电池级高纯硫酸锰。论文的主要内容和结果如下: (1)使用硫化铅还原、硫酸浸出电解锌阳极泥的最佳浸出条件为:搅拌速率为400r/min,液固比为2:1,m(锌阳极泥):m(浓硫酸):m(硫化铅)=1:3.16:1.13,反应温度为90℃,反应时间为2h,锰的浸出率达到了90%以上。 (2)实验对浸出液进行了除杂净化。采用黄铁矾法去除杂质钾钠。确定了其最佳条件为:硫酸铁用量系数为1.1,溶液pH为2.5,温度为90℃,反应时间为2h。采用中和水解去除质铁铝。以碳酸锰为中和剂,当溶液的pH为5.2±0.2时,可以将Fe3+、Al3+几乎全部除去。采用MDD去除重金属离子的最优化条件为:溶液pH为5.2,MDD添加量为8g/L,反应温度为80℃,反应时间为2.5h。采用TMC除钙镁,确定了其最佳条件为:用量系数为1.2,溶液的pH为5.2,温度为85℃,反应时间为2h。净化除杂后得到了满足后续工艺要求的硫酸锰净化液。 (3)采用硫酸铝去除硫酸锰溶液中氟离子的最佳工艺条件:m(Al/F)=2.5,反应温度为50℃,溶液的pH=5.9,反应时间为120min,转速为200r/min。氟含量可由317.5mg/L降为85mg/L。再通过浓缩结晶法从精硫酸锰溶液制备硫酸锰固体,得到的产品符合电池级高纯硫酸锰的标准。


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