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随着我国锰矿资源的不断枯竭,提高氧化锰矿泥的回收利用率和生产附加值高的产品是应对我国锰矿现状的一个重要途径,而一个具备浸出液浓度高、容易净化、节约能源的湿法流程是实现这一途径的关键。
本文选取硫铁矿、玉米秆和废糖蜜作为还原剂对广西某氧化锰矿泥进行还原浸出,在锰浸出率均达到95%以上的条件下,结合相关理论分析,对三种锰浸出液的除铁、除重金属和产品制备进行了对比试验研究。主要包含以下几个方面的内容:
在除铁工艺中,采用部分水解针铁矿法进行铁的脱除。由试验分别确定了三种浸出液最佳的除铁条件,在各自的最佳条件下得出三种不同还原剂的浸出液的除铁率分别为:硫铁矿99.98%,玉米秆99.91%,废糖蜜99.48%;除铁效果:硫铁矿>玉米秆>废糖蜜。通过研究三种除铁液的过滤性能,并从理论上分析了三种锰浸出液除铁过程的差异,最终认为除铁难度:硫铁矿<玉米秆<废糖蜜。
采用常压硫化法除重金属,从热力学分析了当溶液中[H2S]达到饱和时,此时溶液中金属离子的残留浓度主要受pH控制。试验得出除重金属的最佳条件均为:c[S2-]=1×10-2mol/L,pH=6.0,常温沉淀50min;在此相同净化条件下,三种不同还原剂浸出液的净化效果并无明显差异,各重金属离子均能达到很好的去除效果,因此还原剂的种类对重金属的去除影响不大。
采用蒸发浓缩法对三种浸出液制备硫酸锰,结果表明,以硫铁矿为还原剂的锰净化液可以制取合格的工业级硫酸锰.回收率达到87.34%,常规操作下以玉米秆和废糖蜜为还原剂难以制得合格的硫酸锰产品。并用碳化结晶法对未添加氟化铵除钙镁的三种净化液制备碳酸锰,结果表明,三种还原剂均可制成合格的碳酸锰产品,并且硫铁矿、玉米秆、废糖蜜制得的碳酸锰的锰回收率分别达到90.27%,85.56%,84.49%,产品级别:硫铁矿>玉米秆>废糖蜜;将三种碳酸锰产品进一步热解并精制成化学二氧化锰,以硫铁矿为还原剂生产的化学二氧化锰电容量最高。
从湿法流程和废渣与废液的处理上对比分析了三种还原剂浸出氧化锰矿泥的工艺生产条件,综合考虑,选择以硫铁矿为还原剂浸出氧化锰矿泥的生产工艺流程更为合理。