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低品位软锰矿与冶炼锰烟尘中锰的浸出工艺研究

徐静  
【摘要】:锰作为的一种重要战略金属,广泛的应用于炼钢、有色合金、电池、化工、农业等诸多领域,是一种市场潜力大,发展空间巨大的产品。工业上生产金属锰首先需要制备硫酸锰,再进一步通过电解制备金属锰,因此硫酸锰的制备成为生产金属锰的关键环节。目前生产硫酸锰方法主要采用火法焙烧和湿法浸出。经过国内外多年技术沉淀和积累,硫酸锰生产技术得到了长足发展,然而为了进一步提高硫酸锰的浸出率,减少硫酸锰生产过程中对环境的影响,研究新的制备硫酸锰生产工艺仍然具有重要的意义。 本文在参阅大量关于制备硫酸锰成熟工艺及相关资料基础上,收集了国内外处理低品位锰矿和冶炼锰烟尘的相关资料,总结了相关热力学和动力学相关性质。本文还对加压酸浸制备硫酸锰的反应进行了详细的阐述,将加压酸浸新工艺应用于锰的提取,以达到简化工艺和节能减排目的。 本次试验对低品位软锰矿和冶炼锰烟尘进行了加压酸浸小型试验研究。分别研究了单因素条件下反应温度、反应压力、反应时间、始酸浓度(初始硫酸浓度)、液固比和两矿比(锰矿与硫铁矿比例)对锰矿浸出的影响,找出加压酸浸锰矿的较佳工艺条件,并通过四组综合试验对较佳工艺条件进行了验证。试验结果显示,低品位软锰矿加压酸浸较佳工艺条件为:反应温度120℃、反应压力0.5MPa、反应时间80min、始酸浓度120g/L、液固比5:1、两矿比1:0.6、搅拌速率500r/min;冶炼锰烟尘较佳浸出工艺条件为:反应温度95℃、常压、反应时间120min、始酸浓度120g/L、液固比5:1、两矿比1:0.5、搅拌速率200r/min。在此条件下低品位软锰矿的浸出率为97.83%-99.18%,冶炼锰烟尘浸出率为96.58%-97.62%。 本文在试验的基础上对锰矿加压酸浸工艺进行了探讨,通过加压酸浸工艺处理低品位软锰矿,不仅能提高了锰的浸出率,还能缩短生产时间、改善生态环境,实现节能减排。为后期半工业化和工业化试验提供了参考。


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