[发明专利]一种含锰的多物相组成的复合锰矿提取锰的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从锰矿中提取金属锰的方法，尤其涉及一种从含锰的多物相组成的复合锰矿中提取锰的方法。

背景技术

电解金属锰广泛应用于冶金、医学、电子、通讯等领域，是现代工业不可缺少的重要物质。随着科技的发展，电解锰的应用不断扩大，市场需求量年增长15％左右。目前我国生产电解金属锰的主要方法为使用碳酸锰矿或烧结锰矿为主矿，使用二氧化锰矿除铁生产电解金属锰。由于国内的碳酸锰矿资源有限，并且品位在逐年降低，加之存在乱采乱挖、采富弃贫，致使碳酸锰矿资源日趋贫乏，给电解金属锰行业的发展带来了影响。因此寻找一种价格低廉的新锰源来生产电解金属锰是急需解决的问题。

新近于四川省广元地区发现一种新的锰矿资源，该新的锰矿资源为含锰多物相组成的复合锰矿，主要由硫化锰、碳酸锰、氧化锰、硅酸锰等多物相组成，其中硫化锰占70％-75％，碳酸锰占15％-20％，氧化锰含量为2％-3％，硅酸锰含量为1％-2％。该锰矿资源储量巨大，锰含量高，极具有开采价值。该矿的X荧光半定量分析结果及X射线衍射结果分别见表1和图2，锰的化学物相分析结果见表2，原矿的化学分析结果见表3。

表1：硫化锰复合精矿的主要化学成分(X荧光半定量)/％

表2：锰的化学物相组成范围(％)

表3：原矿的化学分析结果(％)

由上述的对该锰矿资源分析可以看出，该复合锰矿除了含有硫化锰、碳酸锰、氧化锰、硅酸锰这几种锰的多物相之外，还含有非金属元素碳、硫、氧、硅，以及金属元素为铁、镁、钙、铝，所含成分较多且构成成分复杂，迄今为止，尚未对该锰矿资源进行全面、深入、系统的研究，也没有科学、合理开发该新锰矿资源的工艺方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种反应效率高、速度快，有利于降低能耗、节省资源、浸出效率高、产品回收率高、且绿色环保的从含锰的多物相组成的复合锰矿提取锰的方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种含锰的多物相组成的复合锰矿提取锰的方法，所述方法的具体步骤为：

(1)将复合锰矿进行破碎、研磨，得到粒度均为小于150目的复合锰矿，经采用磁选方法，得到复合锰精矿；

(2)将步骤(1)所选的复合锰精矿置于焙烧设备中，焙烧温度200℃～600℃，焙烧时间60min～240min，得到的焙烧产物为复合锰焙砂；焙烧过程的主要化学反应如下：

2MnS+3O₂＝2MnO+2SO₂；

MnS+2O₂＝MnO₂+SO₂；

2MnO+O₂＝2MnO₂；

6MnO+O₂＝2Mn₃O₄；

3MnO₂+MnS＝4MnO+SO₂

2MnCO₃＝2MnO₂+CO₂；

(3)用硫酸浸出步骤(2)得到的复合锰焙砂，其中硫酸溶液的加入量与复合锰焙砂的重量比为2～10∶1，浸出温度为30℃～100℃，浸出时间在30min～240min，过滤，滤液为含有硫酸锰的浸出液；浸出过程的主要化学反应如下：

MnO+H₂SO₄＝MnSO₄+H₂O；

3MnO₂+MnS+4H₂SO₄＝4MnSO₄+4H₂O+SO₂；

MnCO₃+H₂SO₄＝MnSO₄+H₂O+CO₂；

(4)对步骤(3)所得浸出液进行除铁，将浸出液中的铁除至2g/L以下后，再加入氟化钠除钙、镁，再进行共沉淀进一步除杂，得到的滤液送入电解槽电解得到电解金属锰产品。