论文部分内容阅读
我国锰系产品的生产和可持续发展正受到日益贫乏的锰矿资源的制约。如何经济合理地利用低品位软锰矿、锰铁烟尘灰及锰废渣等资源,对缓解我国锰资源紧缺、促进西部经济的发展、确保锰系产品行业可持续发展都具有重要的战略意义。目前,国内外关于锰矿的研究主要针对品位相对较高的软锰矿和菱锰矿,但是,对于复杂低品位软锰矿以及锰铁冶炼烟灰的研究开展的比较少。尤其对于如何高效经济利用复杂低品位软锰矿和锰铁冶炼烟尘灰的研究则更少。本课题研究以难处理的锰铁冶炼烟尘灰为原料,以硫酸亚铁为还原剂,采用硫酸常压浸出得到硫酸锰浸出液,由此溶液进一步净化除去锌及其他杂质离子,从而得到可用于生产电解锰的溶液。本工艺的研究为锰铁冶炼烟尘灰的综合利用提供了一条有效的途径,实现了二次资源的综合利用,达到节能减排的目的。首先,用水浸出锰铁冶炼烟尘灰,原料中钾含量由17.26%降至5.93%,锰含量由20.37%提高至30.23%,锌含量由8.95%升至12.68%,达到了浸取钾元素,富集锰锌元素的目的。处理后的烟尘灰原料经粒度分析知,该原料样品粒度分布在0.035～69.183μm之间,体积平均粒径为8.678μm。由SEM图可以看出,该原料为不规则、无定型颗粒。以水处理后的锰铁冶炼烟尘灰为原料,硫酸亚铁为还原剂,采用硫酸浸出,使锰和锌元素以Mn2+、Zn2+形式进入溶液中,浸出反应结束后调pH至4-5脱除铁离子,锰浸出率达到96.76%,锌浸出率达到84.88%。研究表明,硫酸浸出锰铁烟尘灰中锰和锌元素的最佳工艺条件为：反应温度为90℃,H25O4质量浓度为20%,反应时间为4h,液固比(mL/g)为5：1,还原剂FeSO4·7H2O加入量为75g,搅拌速率为300r/min。锰含量为40.5965g/L,锌含量为7.3523g/L的浸出液以最佳工艺条件进行锌锰分离,所得的分离液中锰含量为41.2444g/L,锌含量为1.9283g/L,分离过程锰含量损失率为7.55%,锌含量去除率为76.13%。研究表明,锰锌浸出液锌锰水解分离过程最佳的工艺条件为：用浓氨水调溶液pH至7.00,反应温度60℃,反应时间2h,搅拌速率300r/mm,静置时间为Oh。锰含量为45.2208g/L,锌含量为4.1321g/L的锌锰分离液以最佳工艺条件进行硫化净化实验,所得的净化液中锰含量为44.5159g/L,锌含量为0.2511g/L,净化过程中锰含量损失率为1.62%,锌含量去除率为93.98%。研究表明,对于上述锰锌含量的原料溶液,硫化净化反应最佳的工艺条件为：溶液pH为2.00,Na2S·9H2O加入量为7.5g,反应时间1h,反应温度为室温,搅拌速率300r/min。