[发明专利]从含锰冶炼烟尘灰中浸出锰的方法

说明书

技术领域

本发明涉及锰的湿法提取冶金技术领域，特别涉及一种从含锰冶炼烟尘灰中浸出锰的方法。

背景技术

锰系合金冶炼过程中会产生大量烟气，这些烟气中含有一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫等气体以及大量的微粒锰氧化物。这些微粒锰氧化物颗粒很细，量也较多，每生产一吨锰铁合金将产生含锰烟尘灰200～300Kg，含锰品位在25％～35％之间，高于大多数低品位锰矿的品位，全国每年生产锰系铁合金达350×104t/a，产生烟尘70～105×104t/a，其中含锰在26.25×104t/a左右，这部分资源十分可观。目前国内对含锰烟尘的回收和利用形势不容乐观，存在回收和利用难的问题，烟尘回收要增加设备投资和消耗电能，费用较高。以往的处理方法通常是将烟尘与细锰精矿按一定比例搭配烧结，无论是对其进行负压还是正压烧结，烟尘的损失都很大。造成这类现象的主要原因是缺乏经济环保的回收利用烟尘的有效方法。

目前，对于含锰冶炼烟尘灰的使用有两种思路：球团法造球和湿法浸出。

球团法中根据成球的方式分为造球和压球两种。造球的主要设备是圆盘造球机，圆盘造球法的成型方法要求原料的粒度细，生产时对矿粉原料进行细磨，由此导致设备投资增加、扬尘严重，对环境污染较大。冷压球团法主要设备是对辊压球机，具有工艺流程简单、占地少、易操作、投资少、对原料适应性强和污染小等优点，但后续还需进行火法处理。总之，球团法依然存在着生产成本高，对环境污染大，能耗高、热效率低，操作环境恶劣等缺陷。

由于锰烟尘中含有大量的高价锰氧化物，有学者研究将锰烟尘、硫酸和添加剂混匀加热至90℃以上保温搅拌，酸溶浸出。此方法存在的缺点是：锰的浸出率不高、浸出时间较长、渣量多、净化难度大。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提供一种经济环保的回收利用含锰烟尘灰的有效方法，克服现有技术中的不足，拓宽资源利用领域，具有工艺流程简单，物料消耗少，处理时间短，对自然环境影响较小的特点。

根据本发明实施例的从含锰冶炼烟尘灰中浸出锰的方法，包括以下步骤：a)将所述含锰冶炼烟尘灰与含硫酸铁粉料混合，得到混合粉料；b)将所述混合粉料用硫酸溶液调浆，得到混合料浆；c)将所述混合料浆加入高压釜中；d)向所述高压釜内连续通入气体并使高压釜内的压力维持在预定的压力值以进行加压酸浸，并在加压酸浸后出料，得到酸浸出混合物；以及e)对所述酸浸出混合物进行固液分离，得到硫酸锰溶液。

根据本发明实施例的从含锰冶炼烟尘灰中浸出锰的方法锰的浸出率高，实现了锰选择性高效溶出，同时将铁、硅等杂质固化入渣，锰和铁等杂质的分离效果良好，为最终实现含锰冶炼烟尘灰中各种有价元素的清洁高效回收奠定了基础。同时，该方法拓宽了资源利用领域，加强了对难处理烟尘灰的开发利用，以含锰冶炼烟尘灰作为原料，以加压酸浸作为浸出方法，制备硫酸锰进而为电解锰产业服务。本方法既能提高锰的浸出率，又能够缩短浸出时间，同时为后续净化除杂降低了难度，以达到简化生产流程、降低生产成本的目的，为相应工艺工业化推广起到参考作用。

另外，根据本发明上述实施例的从含锰冶炼烟尘灰中浸出锰的方法还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述含锰冶炼烟尘灰中锰的含量为15wt％～40wt％。

根据本发明的一个实施例，所述含硫酸铁粉料为硫铁矿粉。

根据本发明的一个实施例，所述步骤b)中的所述硫酸溶液的中的硫酸含量为80g/L～300g/L。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤c)中，所述高压釜内的温度控制在100℃～200℃。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤d)中通入的所述气体为氮气、压缩空气、富氧压缩空气及工业纯氧中的一种或多种。

根据本发明的一个实施例，所述步骤d)中高压釜内的压力值为0.1～1.8Mpa。

根据本发明的一个实施例，所述步骤d)中，所述加压酸浸的浸出时间为40～120min。

根据本发明的一个实施例，进一步包括以下步骤：f)对所述硫酸锰进行浓缩结晶处理，得到硫酸锰晶体。

根据本发明的一个实施例，进一步包括以下步骤：g)对所述硫酸锰晶体进行洗涤和净化处理，得到高纯硫酸锰晶体。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：