[发明专利]用高温结晶法生产硫酸锰的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产硫酸锰的方法，特别是一种用高温结晶法生产高纯度硫酸锰的方法，该方法可利用原来废弃的含Mn10-20％的低品位锰矿来生产硫酸锰。

背景技术

硫酸锰是用来加工各种锰制品如：电解二氧化锰、高纯碳酸锰、电子级四氧化三锰、电子级一氧化锰、化学二氧化锰、工业级一水硫酸锰、化学级一水硫酸锰、医药级一水硫酸锰、食品级一水硫酸锰、分析纯一水硫酸锰等的原料。现有硫酸锰溶液的生产方法是：用破碎机将锰矿石破碎到2mm以下的颗粒，再用湿磨机将锰矿磨成-100目的矿浆，再把含S≥32％的硫铁矿，同样用湿磨机磨成-100目的矿浆，与锰矿浆按一定比例配制，再加水、加硫酸，经过加热反应、除铁、除重金属、中和、压滤，制得硫酸锰溶液。

这种传统工艺方法存在如下不足之处：

1、生产受锰矿含量的制约：需用含锰量在34％以上的高品位锰矿才能生产出锰含量达98-99％的产品，如用含锰量在10-20％的低品位锰矿只能生产出锰含量在96％以下的产品；

2、生产成本高、能耗高：每生产1吨硫酸锰需耗煤1.2-1.5吨；

3、锰回收率低：锰回收率最高仅为60-65％。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足，而提供一种可利用原来废弃的含Mn15-20％的低品位锰矿，用高温结晶法生产高纯度硫酸锰的方法。

本发明的技术方案是：用高温结晶法生产高纯度硫酸锰的方法包括：将用锰矿石和硫铁矿的矿浆经加热反应、除铁、除重金属、中和、压滤后制得的、含量为160g/L～200g/L的硫酸锰溶液，按结晶锅总容积的80％泵入硫酸锰溶液进行结晶提纯，结晶提纯包括结晶、固液分离、溶解和压滤等工艺：

开启结晶锅内的搅拌机进行搅拌，结晶锅搅拌速度为30-120转/分；开启热源开关将锅内溶液加热，加热热源可以是饱和蒸、过热蒸汽、油炉、电热管加热、红外线加热和中、高频电磁加热；当放空阀口排出大量蒸汽时，即关闭放空阀并开始计时，升温至100℃～210℃，升温时间控制在30-90分钟内，恒温恒压10-30分钟，停止搅拌机搅拌，关闭热源开关停止加温后，静置10-30分钟，再开启排污阀排污，排污后关闭排污阀进行固液分离；固液分离后将料倒入已准备好的定量纯净水中进行溶解；溶解后采用循环压滤方式进行压滤，压滤至滤液清澈透亮即为精制硫酸锰溶液，泵入精制贮槽存放，可用于生产电解金属锰、电解二氧化锰和高纯碳酸锰等。

在结晶提纯工艺中固液分离的方法是：开启结晶锅内的搅拌机进行搅拌，开启热源开关，升温至100℃～210℃，升压至压力0.2Mpa～2.0Mpa，开启卸料阀将浆料放入压滤锅进行固液分离，压滤锅压力控制在0.2Mpa～1.0Mpa范围内。

在结晶提纯工艺中溶解时，硫酸锰溶液浓度控制在160g/L～200g/L范围内。

在结晶提纯工艺中压滤时，将活性碳加入到硫酸锰溶液中，以硫酸锰溶液循环方式将活性碳加入到板框压滤机的滤布上，使活性碳在滤布上形成一层2-10mm厚的活性碳过滤层，来吸附硫酸锰溶液中的微粒杂质。

压滤后的硫酸锰溶液还可根据需要重复上述过程，进行多次结晶提纯。

在最后一次结晶提纯的过程中，在结晶、固液分离后，溶解时将硫酸锰溶液含量控制在350g/L～420g/L之间，并且用工业硫酸将溶液PH值调至5-6.8之间，泵入静置槽内静置48-72小时后再精滤。

精滤时，将活性碳加入到硫酸锰溶液中，以硫酸锰溶液循环方式将活性碳加入到板框压滤机的滤布上，使活性碳在滤布上形成一层8-15mm厚的活性碳过滤层，来吸附硫酸锰溶液中的微粒杂质；循环压滤至滤液清澈透亮。

本发明由于采用如上技术方案，与现有技术相比，具有如下优点：

1、生产硫酸锰不受锰矿含量的制约：可充分利用原来被废弃的、含锰量在10％以上的低品位氧化锰矿，来生产以硫酸锰为原料的各种锰制品，不但降低了生产成本，还提高了产品质量。

2、能耗低：以一水硫酸锰为例，传统工艺方法一吨产品需5500大卡标煤1.2～1.5吨，而本工艺只需0.5～0.7吨。

3、无环境污染：三废排放可达到国家环保排放标准，车间无粉尘污染。

4、生产成本低：生产成本比传统工艺方法降低30％。

5、锰回收率可达85％以上。

6、硫酸锰纯度高达99.9％，为高纯锰制品深加工产品，提高了一个低成本的原料平台。