[发明专利]软锰矿的浸出方法

说明书

技术领域

 本发明涉及软锰矿的一种浸出方法。

背景技术

软锰矿是生产金属锰、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。由于软锰矿中的 MnO₂不溶于硫酸，需要通过还原焙烧将MnO₂转化为MnO才能用硫酸浸出，但焙烧的转化率只有85%左右，致使硫酸浸出还原焙烧的软锰矿时，目标金属锰的浸出率不高，造成资源浪费。虽然在浸出体系中加入FeS₂等还原剂可用硫酸直接浸出软锰矿，但浸出速度慢，浸出温度高，浸出率较低。开发浸出率高、浸出速度快软锰矿的直接浸出方法具有较大实用价值。

发明内容

针对目前软锰矿浸出的问题，本发明的目的是寻找一种浸出率高、浸出速度快、能耗低的软锰矿直接浸出方法，其特征在于将≤180目软锰矿粉、不含苯环类物质的高浓度有机废水和硫酸加入耐硫酸腐蚀的反应釜中，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，得到所需浸出溶液。用于浸出的硫酸初始浓度为1mol/L～4mol/L，用于浸出的高浓度有机废水中的COD_Cr浓度≥30000mg/L。硫酸的加入量为将软锰矿中全部锰浸出的理论量的103%～110%。高浓度有机废水的加入量以每公斤MnO₂加入COD_Cr0.20公斤～0.25公斤计算加入。整个浸出过程的温度为80℃～95℃，搅拌速度为50 r/min～130 r/min。浸出时间为2h～4h。

   本发明的目的是这样实现的：在高浓度有机废水存在的条件下，硫酸浸出软锰矿的氧化还原反应可用下面通式表示：

      (C-H_xO_y)_m + 2mMnO₂ + 2mH⁺ = 2mMn²⁺ + mCO₂ + zH₂O

     不含苯环类物质的高浓度有机废水中的有机物具有较强的还原能力，并且呈溶解状态，很容易与软锰矿接触发生反应，实现MnO₂较完全浸出。

本发明的突出优点是：经过上述反应，最终使软锰矿中的Mn基本上完全浸出，提高了Mn的浸出率，减少资源浪费；利用高浓度有机废水作氧化剂，不仅为高浓度有机废水的治理开辟了一条新的途径，而且可以降低软锰矿的浸出成本，具有明显的经济效益和环境效益。

具体实施方法

   实施例1：将1000g软锰矿粉(含锰55.5%、Fe₂O₃6.7%、粒径180目)和3.52L酿酒废水（含COD_Cr50000mg/L）与硫酸配制的硫酸浓度为1mol/L溶液6600ml加入容积为10L的不锈钢反应釜中，于80℃～85℃下搅拌（搅拌速度70r/min）浸出4h。根据洗净后的浸出渣的化验分析结果，锰的浸出率为99.2%。

    实施例2：将10kg软锰矿粉(含锰55.5%、Fe₂O₃6.7%、粒径180目) 和18L淀粉生产浓缩废水（含COD_Cr120000mg/L）与硫酸配制的硫酸浓度为3mol/L溶液23L加入容积为50L的搪瓷反应釜中，于85℃～90℃下搅拌（搅拌速度60r/min）浸出2h。根据洗净后的浸出渣的化验分析结果，锰的浸出率为99.5%。