[发明专利]一种锰渣的回收利用方法

说明书

本发明公开了一种锰渣的回收利用方法，属于锰渣回收技术领域，本发明通过向除杂后的含硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰的混合溶液中加入复配料，制成配比合格的溶液；再将配比合格的溶液依次经过碱化、洗涤和干燥处理，得到预定配比的镍钴锰三元氢氧化物产品。该方法可以有效地回收硫化锰渣中的镍、钴、锰元素，对硫化锰渣进行有效治理并资源化利用，既解决了硫化锰渣污染环境的问题，又制得了电池级镍钴锰三元氢氧化物产品。

技术领域

本发明属于锰渣回收技术领域，涉及一种锰渣的回收利用方法。

背景技术

我国是全球最大的锰生产、消费和出口国，约占全球锰总产能的90％以上。湿法锰工业的锰渣，是对电解金属锰、电解二氧化锰、硫酸锰产品生产中的浸出锰渣和溶液净化过程产生的硫化锰渣的统称，据报道，2019年我国锰渣产量超过2000万吨。

硫化锰渣是指锰系产品(包括电解金属锰、硫酸锰、电解二氧化锰、碳酸锰等)在湿法生产过程中硫化剂除杂工序产生的硫化渣。

目前，国内每年新增硫化锰渣约40万吨，目前主要分布在宁夏、贵州、广西、湖南、重庆、湖北等省市区，企业尚未找到妥善处理硫化锰渣的方法，一般将硫化锰渣运输到堆场筑坝堆放。国内硫化锰渣尾矿坝占地面积大，安全系数低，且长期在风化淋溶的作用下，不仅污染了大片耕地和地下水源，对生态环境造成严重破坏，而且浪费了硫化锰渣中的重金属元素(镍、钴、锰等)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锰渣的回收利用方法，该方法可以有效地回收硫化锰渣中的镍、钴、锰元素，得到电池级镍钴锰三元氢氧化物产品。

本发明提供的这种锰渣的回收利用方法，包括以下步骤：

(1)向锰矿浸出液中加入硫化剂，固液分离，滤液为纯净的硫酸锰溶液，滤渣为硫化锰渣；

(2)向步骤(1)所得硫化锰渣中加入硫酸和氧化剂，进行氧化浸出，得到含镍、钴、锰、锌的硫酸盐料浆；

(3)对步骤(2)所得含镍、钴、锰、锌的硫酸盐料浆进行压滤，得到硫酸盐溶液和浸出渣；

(4)采用磷酸酯为萃取剂、磺化煤油为溶剂的有机体系，萃取除去步骤(3)所得硫酸盐溶液中的锌，得到含硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰的混合溶液；

(5)向步骤(4)所得含硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰的混合溶液中加入复配料，即设定比例的硫酸镍、硫酸钴和硫酸锰，制成配比合格的溶液；

(6)将步骤(5)所得配比合格的溶液依次经过碱化、洗涤和干燥处理，得到预定配比的镍钴锰三元氢氧化物产品。

优选的方案，步骤(1)中，所述硫化剂为硫化钠、硫化钡、二甲基二硫代氨基甲酸钠中的一种或多种，使溶液中的镍、钴、锌以及部分锰元素转化成硫化渣。

优选的方案，步骤(2)中，所述氧化剂为双氧水、二氧化锰、硝酸中的一种或多种；

将硫化锰渣投入化合桶配水浆化，加入硫酸和氧化剂，硫化锰渣中各金属硫化物NiS、CoS、MnS、ZnS与氧化剂发生反应，生成含NiSO₄、CoSO₄、MnSO₄、ZnSO₄的料浆；

硫化锰渣中少量的Fe²⁺被氧化为为Fe³⁺，Fe³⁺立即水解生成Fe(OH)₃沉淀，随后经压滤去除。

优选的方案，步骤(3)中，浸出渣经无害化处理后运至渣场堆存。

优选的方案，步骤(5)中，复配料中的硫酸锰采用步骤(1)所得纯净的硫酸锰溶液，对硫酸锰资源进行再利用。