电解锰阳极泥综合回收利用研究

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作者刘贵扬
来源广西大学
出版年2013
摘要
锰矿及其深加工产品广泛应用于国民经济各个领域,90%的锰消耗于钢铁工业,10%消耗于有色冶金、化工、电子、电池、农业等部门,对其需求随着我国经济的迅速发展而不断增长。目前我国已成为全球最大电解锰生产、出口和消费国。在电解锰生产过程中,不可避免地在电解槽的阳极区产生大量的阳极泥,其锰含量高达40%~50%,主要成分为Mn4+的水合氧化物,并有较高含量的铅,因其组成复杂,使其不能通过简单机械或选矿方法进行直接回收利用。在目前的技术条件下,采用湿法还原浸出对其进行处理是较为经济可行的方法。对锰阳极泥的综合回收利用包括锰阳极泥还原浸出、浸出液除杂制备锰产品和浸出渣除杂回收铅三个部分。锰阳极泥还原浸出过程中选用了不同的无机和有机还原剂,对其还原剂用量、酸用量、浸出时间及浸出温度等因素进行对比研究,综合考虑还原剂成本、能耗、药剂及能否回收铅等问题,可知:还原铁粉在无机还原剂中效果最好,而玉米秆在有机还原剂中效果最佳。在各自浸出最佳条件下,以还原铁粉作为还原剂,其锰浸出率达99.43%,在除杂阶段,浸出液中含有大量铁离子,如果直接水解沉淀除铁将会导致过滤几乎无法进行,需将浸出液稀释2.5倍后,方能一步除铁并可获得较高的锰回收率,再经硫化沉淀除重金属后,除杂作业的锰回收率为92.39%,但是所得净化液中锰离子浓度达不到锰电解液要求;若不对浸出液进行稀释,则需进行两步除铁,再经硫化沉淀除重金属后,所得净化液虽达到锰电解液要求,但除杂作业中锰回收率仅为42.79%,需对除铁滤渣进行洗涤,将洗涤液返回浸出,以减少锰损失。两种方法除杂后所得的净化液均可碳化结晶得到合格的碳酸锰产品,该作业回收率为98.60%,或蒸发浓缩结晶制得硫酸锰产品,该作业回收率为94.11%。在回收铅阶段,采用盐酸、硝酸以及还原铁粉对浸出渣进行浸出除杂,得到铅精矿,其铅品位和总回收率分别为59.38%和87.87%,达到铅精矿四级品的要求;以玉米秆作为还原剂,其锰浸出率达97.01%。除杂阶段,浸出液经过水解沉淀除Fe3+、A13+,硫化沉淀除重金属后,所得的净化液达到锰电解液要求,除杂作业锰回收率为90.17%,净化液可碳化结晶得到合格碳酸锰产品,该作业锰回收率为99.79%,但由于净化液中含有糖分和色素,无法制得硫酸锰产品。在回收铅阶段,采用盐酸、硝酸以及玉米秆对浸出渣进行浸出除杂,得到铅精矿,其铅品位和总回收率分别为60.79%和82.52%,达到铅精矿三级品的要求。实现对锰阳极泥综合回收利用的目的。

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