两矿法浸出低品位软锰矿的工艺研究

两矿法浸出低品位软锰矿的工艺研究

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第 2卷第 2期 220 o 4年 5月

中国锰业 CHI NA^ A S, NGANES I I E NDU S TRY

Vo1 2№ 2 .2

M a 0 y 2 04

两矿法浸出低品位软锰矿的工艺研究贺周初，彭爱国，郑贤福，余长艳，刘昱霖(湖南化工研究院功能材料所，湖南长沙 400 ) 1 7 0

摘要：介绍了两矿法浸出低品住软锰矿的原理及工艺条件，在一定的工艺条件下，以硫铁矿作还原剂，用硫酸直接浸出 Mn量为 2%左右的低品位软锰矿，出率达 9%,工含 5浸 3该

艺具有能耗少，成本低，实用性强，锰回收率高等特点，为低品位软锰矿的利用开辟了新的途径。关键词：两矿法；锰矿；酸锰；艺研究软硫工

中图分类号：F113文献标识码：文章编号：02—4 3 (04 0 T 1. 1 A 10 362 0 )2—0 3—0 05 3近1 0年来，随着我国锰冶金及锰化工的飞

铁矿、硫酸亚铁、二氧化硫及其它还原剂。作者

速发展，对锰矿的需求量越来越大，高品位的锰矿日渐减少，锰矿的出厂价近年也在不断攀升， 给锰冶金及锰化工行业的生产成本控制提出了 严峻挑战。我国的锰矿储量十分有限，而大部

选用原料来源广，价格便宜，操作方便，还原效果好且便于大规模工业生产中使用的硫铁矿作还原剂，即两矿法。就是将软锰矿、硫铁矿、硫酸按一定比例混合，在一定条件下反应生成硫

分是低品位的。低品位的菱锰矿已在电解锰及电解二氧化锰中得到广泛利用，品位的软锰低

酸锰，然后再将同时被硫酸浸出的其它杂质除掉，得到硫酸锰。一般认为，两矿法的主反应方程式为：1 Mn+2 e z 4 S 4 5 Oz F S+1 H2O— 1 Mn O+F z S 4 3 4 I 5 S 4 e( O )+1 I 0 - 2

矿一直无法直接利用，只有通过选矿来提高品 位，这样既提高了成本又浪费了资源。为克服传统法生产硫酸锰转化率低、能耗大、成本高， 且劳动强度大，对环境污染严重的缺点，充分利用我省低品位软锰矿，作者开展了两矿法浸出 低品位软锰矿制硫酸锰及其下游产品的工艺研究。实验表明：该法原料来源广，工艺及设备简

选定的硫酸锰生产工艺流程见图 1。

铁剂渣

单，操作稳定，能耗低，生产成本低，具有广泛的实

用性，显著的经济效益和社会效益。渣

l基本原理两矿法浸出软锰矿制硫酸锰的研究较多， 但直接利用锰含量低于 3%的低品位软锰矿 0

杂剂

制备硫酸锰还未见报道。软锰矿中锰是以二氧化锰的形式存在的，不能被硫酸直接浸出，必需要有还原剂的存在，才能将 Mn 4还原成 Mn 2再与 H S 4 2O生成 Mn 0。还原剂有多种， S4如硫收稿日期：0 4—0 20 2一l 9作者简介：同初 (94,,双峰，贺 16一)男湖南副研究员，。所长 图 1硫酸锰生产工艺流程

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中

国

锰

业

第2 2卷

表 1正交试验因子水平设计表

2实

验

2 1原料及规格 .

软锰矿：本研究采用湖南省衡阳地区某矿未经选矿的低品位软锰矿，粒度为 0 10In .5 l, T r其主要成分如下：M n 9. 1, n 2 . 7%, e 7 2 Oz3 8% M 5 1 F . 5%, M g 0.4%, a 1 8%。 O 7 C O 7.

正交试验方案及结果见表 2。表 2正交试验方案及结果

硫铁矿：采用湖南省某矿硫铁矿，粒度为 0 10I n其主要成分如下： .5 l, T rS3 .%, e 5 8%,中 F S 1 .%, 57 F .6其 3 e:4 4F S: 7.% e -5 1 z

硫酸：采用湖南省某厂 9%的冶炼回收酸 32 2实验研究 .

实验以 2 0 0mL的烧杯为反应器， 0带搅拌器。首先将一定量的水注入反应器，开启搅拌， 按一定比例准确加入软锰矿、酸，硫升温，然后慢慢加入硫铁矿粉。加热升温至 9℃左右， 5保温3,~6h反应完毕后加入除铁剂， p待 H>5

时，将反应料浆过滤，洗涤，洗水作下次浸取用，得到的硫酸锰溶液加入除杂剂，在搅拌的条件

下保持一定时间，然后过滤，滤液经静置后再过滤，以除去硫酸锰溶液中的杂质，干净的硫酸锰溶液可作为金属锰或二氧化锰、碳酸锰等下游产品的原料，也可浓缩结晶再干燥得到硫酸锰产品。

从表 2看出，因子中，2 9 8 A k=8 .为最大， 说明 A因子中A2水平最好，同样， B因子和 C

因子中， 2 B水平和 C水平最好。因此，、 2 A2

3实验结果及讨论3 1条件实验 .

B、2 2C为较优水平。由表中 R值看出，对浸出率影响的因子主

次为 A因子最大，因子次 B之， C因子较小。 3 2最优工艺条件验证 .

条件实验采用正交试验的方法进行，固定软锰矿、液固比及反应温度，选择硫铁矿用量、 硫酸用量和反应时间作为 3个因子来设计正交

根据正交试验结果，选取因子中 A2 B、、2 C为工艺条件， 2固定软锰矿用量，反应温度取9℃, 5液固比取 5 1进行循环试验，:,试验的其

试验，每个因子取 3个不同的水平，正交试验各因子的水平设计见表 1。

中3组连续数据见表 3。表 3最优工艺条件循环试验结果

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第2期

贺周初等：两矿法浸出低品位软锰矿的工艺研究

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由表 3看出，浸出温度为 9℃, 5液固比为 5 :, 1浸出时间为 4h浸出率达 9%左右，, 3有较高的锰回收率。得到的硫酸锰溶液经除杂处理后，产品硫酸锰的主含量>9%, 8符合工业生产要求。

的缺点，节约能源，降低了成本，有显著的经济效益。参考文献：袁明亮，贤功，剑鸣， .锰矿两矿法选择性浸出梅庄等软 []中国有色金属学报，96()2~ 5 J. 1,:2 2 . 9 3

4结

论

袁明亮，贤功，梅陈荩， .等两矿法浸出软锰矿的工艺与 理论[]中南工业大学学报， 9,84:2—32 J. 1 72 ()39 3. 9

() 1采用两矿法浸出低品位软锰矿制硫酸锰及其下游产品，工艺先进，技术可行，流程简单，操作方便。 () 2试验采用的原料均为来源广、价格低的工业品，对工业装置有较强的实际指导意义，为工业上大量直接利用低品位软锰矿开辟了一

杨新科，陈虎魁，进宝， .锰矿直接还原浸取制备郭等软硫酸锰的研究[]宝鸡文理学院学报，9723~3. J. 19。:3 7 谭红翔 .氧化锰矿直接浸出制备硫酸锰的几个影响因素 []中国锰业，941()5—5. J. 1 .21:0 2 9

杜冬云，刘建平，廖世军，湿法生产硫酸锰中的几个等.化学问题[]中国锰业， 9,25:9 3 . J. 1 41()2— 1 9 罗天盛，韦运县.氧化锰化学浸出新工艺的研究[]中 J.国锰业。9 8 1 ( )3— 9 19,6 3: 3 . 7

条有效途径，具有较好的社会效益。 () 3本工艺克服了软锰矿传统法生产中原料要求高，能耗高

,劳动强度大，成本高，环境差

宋雄 .重视锰矿资源勘察与管理，证锰业稳步发展保[]中国锰业，032 ()1 8 J. 20 .12:— .

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(上接第 3 4页)Elcr c e ia e f r a c fM a g n s o ief rS p ra a i r e to h m c lP ro m n eo n a eeDixd o u ec p ct s o M a ei l wi ur l tras t Ne t u o sElcr lt h a Aq e u e toy e

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