[发明专利]硫酸浸出碳酸锰矿产生的废渣的再浸出方法

说明书

技术领域

 本发明涉及硫酸浸出碳酸锰矿产生的废渣的一种再浸出方法。

背景技术

碳酸锰矿是生产金属锰、硫酸锰、二氧化锰、硝酸锰等材料的重要原料。湿法工艺是生产上述材料的主要工艺，该工艺中浸出工序是必不可少的工序。在生产金属锰、硫酸锰、二氧化锰的湿法工艺中，基本上采用硫酸浸出体系。由于碳酸锰矿中含有一定的MnO₂, MnO₂不溶于硫酸，致使采用硫酸浸出碳酸锰矿时，目标金属锰的浸出率不高，造成资源浪费。目前硫酸浸出碳酸锰矿的废渣产生量和堆存量均很大，废渣含锰约6%，具有再回收价值。采用湿法工艺对其再利用能依托产生这类废渣的企业的现有工艺、设施和设备，比较容易实施，浸出工序是湿法工艺必不可少的工序，由此开发浸出率高、浸出速度快、能耗低、能与产生这类废渣的企业的现有工艺、设施和设备相匹配的硫酸浸出碳酸锰矿产生的废渣的再浸出方法具有较大实用价值。

发明内容

针对目前硫酸浸出碳酸锰矿产生的废渣的再利用问题，本发明的目的是寻找一种浸出率高、浸出速度快、能耗低、能与产生这类废渣的企业的现有工艺、设施和设备相匹配的硫酸浸出碳酸锰矿产生的废渣的再浸出方法，其特征在于将硫酸浸出碳酸锰矿产生的废渣磨细到粒径≤180目后加入耐硫酸腐蚀和耐压的反应釜中，加入硫酸溶液和亚硫酸钠，然后密闭反应釜进行搅拌浸出。浸出结束后放出反应釜内的浆料进行固液分离，得到所需浸出液。浸出渣用水洗涤，洗涤后的废渣送渣场存放。得到的浸出液用于配制浸出碳酸锰矿的硫酸溶液。产生的洗涤水用于浸出废渣的硫酸溶液。浸出过程的硫酸加入总量为废渣中锰的理论消耗量的110%～150%。每kg废渣加入硫酸溶液2～5L。

浸出过程的温度为50℃～80℃，搅拌速度为50 r/min～130 r/min。浸出时间为2h～4h，亚硫酸钠的加入量为将矿粉中所含的MnO₂全部还原为Mn²⁺所需理论量的105%～120%。

   本发明的目的是这样实现的：硫酸浸出碳酸锰矿产生的废渣中的可浸出元素主要是锰和铁，分别呈Mn(OH)₂、MnO₂和Fe(OH)₃形态，在有亚硫酸钠存在的条件下，硫酸浸出碳酸锰矿的过程主要发生如下化学反应：

       Mn(OH)₂ + H₂SO₄ = MnSO₄ + 2H₂O

       2Fe(OH)₃ + 3H₂SO₄ = Fe₂(SO₄)₃ + 6H₂O

      MnO₂ + (Na)₂SO₃ + H₂SO₄ = MnSO₄ + (Na)₂SO₄+ H₂O

       Fe₂(SO₄)₃ + (Na)₂SO₃ + H₂O = 2FeSO₄ + (Na)₂SO₄ + H₂SO₄

2FeSO₄ + MnO₂ + 2H₂SO₄ = MnSO₄ + Fe₂(SO₄)₃ + 2H₂O