[发明专利]一种从锰矿渣中回收锰、铁资源的方法

说明书

本发明公开了一种从锰矿渣中回收锰、铁资源的方法，包括:(1)对锰矿渣进行磨矿处理；(2)对磨矿后的粉料进行酸浸处理，温度控制在40～85℃，浸泡时间10～120min，加入氧化剂除铁，固液分离得到浸出渣、含锰离子的浸出液；(3)将浸出渣加入到磷酸溶液中，在加热条件下进行反应，过滤后得到磷酸铁溶液，对磷酸铁溶液进行保温处理，得到磷酸铁浆料，固液分离，得到磷酸铁前驱体；(4)将磷酸铁前驱体经过洗涤、干燥和煅烧处理，得到磷酸铁产品；(5)向含锰离子的浸出液中加入碳酸钠，对沉淀进行洗涤、干燥处理，得到碳酸锰产品。本发明可以有效地回收锰矿渣中的锰、铁元素，对锰矿渣进行有效治理并资源化利用，既解决了锰矿渣污染环境的问题，又实现了有价资源的回收。

技术领域

本发明属于锰矿渣回收技术领域，涉及一种从锰矿渣中回收锰、铁资源的方法。

背景技术

我国铁、锰矿石虽然储量比较丰富，主要以贫矿为主，由于铁和锰的地球化学行为相似，在地质过程中经常密切共生，我国的铁矿平均品位为32％，比世界平均品位低11个百分点，全国锰矿平均品位在20％左右，富锰矿储量只占6.4％。随着矿石的日益开发，我国锰矿、铁矿品位逐渐下降，生产需求量与储量之间的差额致使我国成为世界上最大的锰矿、铁矿进口国，锰矿、铁矿资源的短缺已经成为影响锰铁行业可持续发展的重要因素。

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。湿法锰工业的锰矿渣，是电解金属锰、二氧化锰，以及生产硫酸锰产品过程产生的浸出锰渣、硫化锰渣和阳极渣统称。据报道，2019年我国锰矿渣的产量超过2000万吨。

目前，国内大多数企业都是将锰矿渣运输到堆场筑坝堆放，且长期在风化淋溶的作用下，不仅对生态环境造成严重破坏，而且浪费了锰矿渣中的锰资源、铁资源。

因此，如何经济、合理地利用锰矿渣中的锰、铁资源，对缓解当前我国锰矿资源、铁矿资源紧缺的矛盾，减小锰矿渣的环境危害，确保我国经济的可持续发展具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从锰矿渣中回收锰、铁资源的方法，该方法可以同时回收锰矿渣中的锰、铁元素。

本发明提供一种从锰矿渣中回收锰、铁资源的方法，包括以下步骤：

(1)对锰矿渣进行磨矿处理，得到预定细度的粉料；

(2)对磨矿后的粉料进行酸浸处理，采用稀硫酸作为酸浸液，温度控制在40～85℃，浸泡时间10～120min，加入氧化剂除铁，固液分离得到浸出渣、含锰离子的浸出液；

(3)将步骤(2)所得浸出渣加入到磷酸溶液中，在加热条件下进行反应，过滤后得到磷酸铁溶液，对磷酸铁溶液进行保温处理，得到磷酸铁浆料，固液分离，得到磷酸铁前驱体；

(4)将磷酸铁前驱体经过洗涤、干燥和煅烧处理，得到磷酸铁产品；

(5)向步骤(2)所得含锰离子的浸出液中加入碳酸钠，使锰元素发生沉淀反应，对沉淀进行洗涤、干燥处理，得到碳酸锰产品。

优选的方案，步骤(1)中，所述预定细度的粉料的细度为-0.075mm占85％以上。

优选的方案，步骤(2)中，所述稀硫酸的质量浓度为5～10％。

优选的方案，步骤(2)中，酸浸处理过程中，搅拌速度为60～200r/min。

优选的方案，步骤(2)中，所述氧化剂为氧气、双氧水中的一种或两种。

优选的方案，步骤(3)中，所述磷酸的质量浓度为10％～40％，磷酸与浸出渣中铁的摩尔比为(1.0～1.3)：1。

优选的方案，步骤(3)中，将浸出渣加入到磷酸溶液中，加热至80～100℃，反应时间为1～5h。