[发明专利]一种采用金属锰阳极泥生产高纯硫酸锰的方法

说明书

本发明公开了一种采用金属锰阳极泥生产高纯硫酸锰的方法，包括以下步骤：电解金属锰阳极泥依次加入水、碳酸盐溶液、酸溶液、水清洗，获得低钙镁、低酸含量的阳极泥，低钙镁、低酸含量的阳极泥加入水、硫酸和铁粉，再加入还原剂，反应完成后，中和，去除重金属，滤除沉淀，结晶，结晶后的产品即为高纯硫酸锰。通过本发明能去除阳极泥中的硫酸铵、钙、镁、钾等金属杂质，再从阳极泥产品中还原浸出Mn²⁺，制得高纯硫酸锰。

技术领域

本发明涉及电解金属锰阳极泥处理技术领域，尤其是一种采用金属锰阳极泥生产高纯硫酸锰的方法。

背景技术

电解金属锰阳极泥是电解金属锰生产时电解液中少量Mn²⁺在阳极板上放电生成MnO₂，积累在阳极板上形成的副产物，该副产物一般呈黑褐色，成分复杂，主要含有MnO₂、MnO等，还含有Fe、Pb、Se、Co、Ca、Mg等杂质。由于阳极泥中含有Pb、Se、Co、Ca、Mg等杂质，且电解锰阳极泥的矿物组成与结构复杂，其中的铅与锰的水合氧化物共生关系十分密切，大多数晶形发育不完善，因此采用机械分选方法不能提纯锰及回收铅，导致目前国内大多数生产厂家没有合适的方法进行回收利用，而是作为工业固体废物堆存或廉价出售，造成资源浪费和环境污染。

目前，国家已经明确将电解锰阳极渣列入危废管理，今后将阳极渣直接外售的做法已行不通，单如果常规堆放，又会占用土地，降低企业的经济效益，因此，公司阳极渣的处理问题已迫在眉睫。

据分析测试，阳极泥中Mn含量42~55％左右，是一种很好的锰资源，近年来，人们已经对电解锰阳极泥利用展开一系列研究，但仍存在转化率和回收率低、能耗高、工艺路线长、成本高、难以形成规模效益等问题，因此，如何高效快速处理阳极泥成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明公开了一种采用金属锰阳极泥生产高纯硫酸锰的方法，能快速高效去除阳极泥中的硫酸铵、钙、镁、钾等金属杂质，再从阳极泥产品中还原浸出Mn²⁺，结晶后即可制得高纯硫酸锰。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种采用金属锰阳极泥生产高纯硫酸锰的方法，包括以下步骤：

S1. 电解金属锰阳极泥加入水清洗，过滤，清洗和过滤操作不重复或重复1~3次，得阳极泥一洗渣和阳极泥一洗液；

S2. 阳极泥一洗渣加入碳酸盐溶液清洗，过滤，得阳极泥二洗渣和阳极泥二洗液；

S3. 阳极泥二洗渣加入酸溶液清洗，过滤，得阳极泥三洗渣和阳极泥三洗液，所述阳极泥三洗渣低钙镁杂质含量的阳极泥；

S4. 阳极泥三洗渣用水清洗1~3次，过滤，得低钙镁、低酸含量的阳极泥；

S5. 低钙镁、低酸含量的阳极泥加入水、硫酸和铁粉，再加入还原剂，反应接近终点时，控制溶液的pH值在1.2~2.5之间，待沉淀完全，中和，去除重金属，滤除沉淀，结晶，得高纯硫酸锰。

进一步的，所述步骤S5中，还原剂为双氧水、双氧水和葡萄糖、双氧水和糖蜜中的一种。更进一步的，当还原剂为双氧水时，双氧水的用量为低钙镁、低酸含量的阳极泥干重的0.5~2.0倍，温度控制在20~70℃；当还原剂为葡萄糖时，葡萄糖用量为低钙镁、低酸含量的阳极泥干重的15~90wt%，温度控制在70~100℃；当还原剂为双氧水和葡萄糖时，双氧水的用量为低钙镁、低酸含量的阳极泥干重的10~150wt%，葡萄糖用量为用量为低钙镁、低酸含量的阳极泥干重的10~50wt%，先加入双氧水，温度控制在20~70℃，反应完成后，再加入葡萄糖，温度控制在70~100℃；当还原剂为双氧水和糖蜜时，双氧水的用量为低钙镁、低酸含量的阳极泥干重的10~150wt%，糖蜜用量为用量为低钙镁、低酸含量的阳极泥干重的10~30wt%，先加入双氧水，温度控制在20~70℃，反应完成后，再加入糖蜜，温度控制在90~100℃。