低品位碳酸錳礦的回收利用研究.pdf

1、隨著我國(guó)工業(yè)的快速發(fā)展，錳及錳系產(chǎn)品作為重要原料，需求量與日俱增，而我國(guó)富錳礦資源不斷減少，長(zhǎng)期依賴進(jìn)口錳礦石必會(huì)影響錳工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，高效、經(jīng)濟(jì)地利用國(guó)內(nèi)貧錳礦資源是解決錳資源短缺的重要途徑。本文針對(duì)湖南永州某地含Mn8.11％、Fe3.41％的碳酸錳礦，采用直接硫酸浸出法處理，優(yōu)化浸出條件以實(shí)現(xiàn)錳、鐵的選擇性浸出。試驗(yàn)考察了礦石粒度、硫酸初始濃度、液固比、反應(yīng)時(shí)間以及攪拌速度對(duì)浸出率的影響，試驗(yàn)結(jié)果顯示，在原礦粒度為-2mm

2、、硫酸初始濃度0.86mol/L、液固比5∶1、轉(zhuǎn)速為150r/min等條件下常溫浸出180min，錳浸出率達(dá)到了96.21％，而鐵浸出率僅為13.35％。對(duì)錳礦浸出過程的動(dòng)力學(xué)研究表明，錳的浸出受化學(xué)反應(yīng)和通過殘留層的擴(kuò)散聯(lián)合控制，符合浸出劑變濃度情況下的未反應(yīng)收縮核模型，不同溫度（T）下錳浸出率（γB）與浸出時(shí)間(t)的關(guān)系可表示為:t=0.14e2265.4/T[(1-γB)-1/3-1+ln(1-γB)1/3]+8.94×10-

3、4e3265.6/T[(1-γB)-2/3-1]其中化學(xué)反應(yīng)控制項(xiàng)的表觀活化能EK=27.15kJ/mol，內(nèi)擴(kuò)散控制項(xiàng)的表觀活化能為ED=18.83kJ/mol。
　　對(duì)浸錳液進(jìn)行氧化中和法除鐵、硫化沉淀法除重金屬等除雜處理。試驗(yàn)結(jié)果表明:在80℃溫度條件下加入理論用量1.5倍的MnO2，氧化反應(yīng)60min，控制溶液pH值為5.0，除鐵率達(dá)到96.38％，錳損失率為4.98％。用N,N-二乙基二硫代氨基甲酸鈉(S.D.D)除重金

4、屬時(shí)，控制溶液溫度為60℃，pH值為5.4～6.0范圍，加入理論用量1.2倍的S.D.D，反應(yīng)60min，所得溶液中殘留鎳含量≤1.5ppm，除鎳率達(dá)95.3％，錳損失率為3.05％。
　　對(duì)凈化后硫酸錳溶液進(jìn)行了碳化結(jié)晶制備碳酸錳的試驗(yàn)研究，考察了NH4HCO3用量、結(jié)晶溫度、結(jié)晶時(shí)間和加料方式等因素對(duì)結(jié)晶過程中錳回收率和產(chǎn)品質(zhì)量的影響。結(jié)果表明，在優(yōu)化的結(jié)晶條件下，碳化結(jié)晶制備得到符合化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG/T4203-2011一等