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富锰渣的综合利用工艺研究

原金海  
【摘要】:富锰渣高锰低铁,是传统的冶炼锰铁辅料,用途单一,附加值低。本文针对湖南某公司生产的富锰渣研究了以富锰渣为原料制备硫酸锰和4A分子筛的工艺过程和条件,以探索富锰渣利用的新途径。  以硫酸为浸取介质,研究了硫酸用量、硫酸浓度、浸取温度、搅拌强度,过滤洗涤、加料方式等因素对锰浸出率的影响,确定了适宜的酸浸条件为:富锰渣渣与浓硫酸的比例100(g):60(mL), 酸浓度10%,反应时间2 h,反应温度90℃,此时锰的溶出率达到97.85%。  在硫酸锰制备过程,探索了中和除杂方法和条件,确定了Ca(OH)2 作为中和除杂剂的可行性及相应条件,提出了用富锰渣粉末先中和部分剩余酸的方法;研究了酸浸液浓缩结晶条件和母液的浓度等对产品纯度及产率的影响,以及产品干燥条件,得到了合格的硫酸锰产品。  在用酸浸渣制备4A 分子筛的过程中,分别选择常压法、煅烧法、微波法和水热法进行了对比研究,确定了水热法为适宜的制备方法,并进一步研究了碱种类,反应物的用料配比,煅烧温度,浸取方式,液相硅、铝、钠、水的比例,凝胶陈化时间、陈化温度与结晶速率等工艺条件,得到了合格的4A 分子筛产品。  在小试研究的基础上,进行了千克级的系统工艺实验,对整个工艺过程进行了综合分析,提出了三废的处理对策。研究结果表明,本研究所得出的工艺对富锰渣的综合利用在技术上是可行的,其锰的回收率可达81.3%,4A 分子筛产率可达 66.0%。  通过本方法制备得硫酸锰符合GB8253-87,4A 分子筛的质量指标及XRD 分析与文献中基本吻合。     


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