[发明专利]一种加蓬氧化锰矿浸出且回收铁的方法

说明书

本发明公开了一种加蓬氧化锰矿浸出且回收铁的方法，包括以下步骤：S1.一段浸出：在容器中加入加蓬锰矿，加入硫酸和葡萄糖，搅拌，浸出；S2.二段浸出：第一段浸出完成后向容器中继续加入硫酸和铁粉，搅拌，浸出，浸出完成后过滤，获得浸出液；S3.加入黄铁矾晶种沉铁，获得锰电解液和黄铵铁矾渣；S4.黄铵铁矾渣焙烧，回收铁。通过本发明能实现湿法浸出锰，且能回收加蓬氧化锰矿中大量的铁资源。

技术领域

本发明涉及锰矿提取技术领域，尤其是一种加蓬氧化锰矿浸出且回收铁的方法。

背景技术

电解金属锰作为一种重要的冶金、化工原材料，在国民经济中具有十分重要的战略地位。我国钢铁产量约占世界总产量的四分之三，“无锰不成钢”，电解金属锰由于纯度高、杂质少，是生产不锈钢、高强度低合金钢、铝锰合金、铜锰合金等的重要合金元素，也是电焊条、铁氧体、永磁合金元素，及许多医药化工用锰盐生产中不可缺少的原料。随着技术进步和新兴产业的兴起，电解金属锰在冶金、电子、功能材料和精细锰盐制品领域的应用日趋广泛。

在我国，菱锰矿是电解金属锰的重要矿石原料，一般采用传统的直接酸浸工艺浸出锰。随着锰矿资源的不断开采，菱锰矿资源日趋紧张。而且，每吨电解金属锰产品排放8～10吨废渣，我国电解金属锰产业每年产生的电解锰废渣量近千万吨，仅广西每年就新增150～200万吨。目前国内企业对电解锰废渣只采取简易堆放的方式处置，由于防渗漏等治理措施不理想等原因，易使废渣中的重金属及氨氮物质进入自然环境，给人与自然都带来危害。

为了弥补菱锰矿资源的不足，许多企业开始考虑采用氧化锰矿作为原料生产电解金属锰。氧化锰矿浸出工艺可归纳为两大类：即还原焙烧-酸浸出法和湿法还原浸出法。传统的还原焙烧-酸浸出工艺是将氧化锰矿在煤等还原剂存在的条件下进行高温还原焙烧，使矿石中的MnO₂转变成MnO，然后用硫酸浸出。该法获得的硫酸锰溶液杂质少，除杂简单，但存在着能耗高、操作条件差、环境污染较严重等问题。由于湿法还原浸出工艺避免了高温焙烧工序，不会产生含SO₂废气，且为一步法浸出，简化了工艺，因此，该类方法是氧化锰矿浸出工艺的发展方向。

湿法还原浸出工艺是将氧化锰矿、还原剂、硫酸和水按一定配比混合，在一定温度下还原剂与MnO₂发生氧化还原反应，MnO₂中的四价锰被还原为二价锰而进入溶液中。目前工业上常用的还原剂是硫铁矿，具有价格低廉、操作便利及还原效果好等优点，但该法在生产中存在着渣量大、带入杂质多、过滤除杂困难等不足之处，应用于电解锰生产中电耗及二氧化硒的消耗均较高，且电解金属锰产品的含硫量偏高。因此，该法目前难以在电解锰生产中推广应用。

目前，中信大锰公司在非洲加蓬开采的氧化锰矿，储量超过5000万吨，每年可向国内供应矿石量100万吨以上，其化学组成主要为：总Mn28.08％、MnO₂40.20％、Fe27.95％、Al₂O₃3.78％，由以上化学组成可以看出，加蓬氧化锰矿具有锰、铁含量高，硅、铝等杂质含量低的特点。如果按常规的氧化锰矿浸出工艺，只能提取其中的锰，而大量的铁通过水解生成氢氧化铁沉淀进入固体废渣中排放。由于氢氧化铁沉淀是胶体物质，渣中存在大量氢氧化铁，不但导致过滤困难，而且造成大量铁资源的浪费。

发明内容

本发明公开了一种加蓬氧化锰矿浸出且回收铁的方法，能实现湿法浸出锰，且能回收加蓬氧化锰矿中大量的铁资源。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种加蓬氧化锰矿浸出且回收铁的方法，包括以下步骤：

S1.一段浸出：在容器中加入加蓬锰矿，加入硫酸和葡萄糖，搅拌，搅拌速度为200～300r·min^-1，硫酸用量为10～15mL/30g加蓬锰矿，葡萄糖用量为1.5～2.3g/30g加蓬锰矿，液固比为1.5～2.5mL/g，浸出温度为75～95℃，浸出时间为4～6h；