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高纯一水硫酸锰技术工艺发展分析

第一节 高纯一水硫酸锰基本生产技术、工艺或流程

软锰矿浸出工艺很多,根据其流程不同,可以分为二大类:一是软锰矿预还原浸出法;二是软锰矿直接酸浸法。软锰矿还原浸出法中使用最多的是煤还原焙烧——硫酸浸出法,而软锰矿直接酸浸法中两矿浸出法较为常用。

1、煤还原焙烧——硫酸浸出法

此法将软锰矿与煤粉以100:20(质量比值)的配料比混合,在焙烧炉中于800℃进行还原焙烧,生成氧化锰。于隔绝空气条件下冷却至温室,在15~20%稀硫酸中进行酸解,用二氧化锰做氧化剂使二价铁转化成三价铁,控制pH小于等于5.2,经压滤,以除去三价铁、铝和其他酸不溶物,再静置沉降进一步去除钙杂质。硫酸锰精滤液经蒸发、浓缩、结晶、离心分离、热风干燥,制得硫酸锰成品。此方法技术成熟,硫酸锰的质量好,但它产生的二氧化硫、粉尘严重污染环境,操作条件差,且需高温焙烧,热能耗高。

2、两矿焙烧法

将软锰矿和硫铁矿干燥后分别经粉碎,然后配料混合,在500~600度下焙烧0.5~1小时,熟料用稀硫酸溶液浸出,分离湿渣后进行精滤,再经蒸发、浓酸、离心分离,湿料经干燥、粉碎,制得硫酸锰产品。

3、两矿湿法

将软锰矿、硫铁矿按一定比例配比混合,在一定温度下反应生成硫酸锰。

两矿湿法工艺流程图

第二节 高纯一水硫。酸锰新技术研发、应用情况

以电解锰和工业硫酸为原料制备一水合硫酸锰的方法。该方法包括以下步骤:

1、将电解锰磨细过筛,得到锰粉;将锰粉加入到工业硫酸中,在搅拌条件下加热至80~90℃后继续反应4~12h,得到硫酸锰悬浊液,用原子吸收光谱测定硫酸锰悬浊液中重金属盐含量。

2、调节pH至3~4,加入硫化钡过滤,得到滤液1。

3、向滤液1中加入石灰石,调节pH值至5~6,静置后过滤,得到滤液2。

4、向滤液2中加入氟化钠,反应20~26h后过滤,得到硫酸锰溶液。

5、将硫酸锰溶液在80~90℃浓缩重结晶后离心分离,洗涤,干燥,粉碎,得到一水合硫酸锰成品。本发明生产过程简单、易操作、无污染、对设备要求低。

第三节 高纯一水硫酸锰国外技术发展现状

有机还原剂浸出工艺。日本的精工化学株式会社赤羽工厂使用苯胺作还原剂,并在室温下直接浸出二氧化锰矿物,该工艺已经实现了工业化生产硫酸锰。使用有机还原剂具有反应条件温和,锰的浸出率高等优点,且带入无机杂质较少,制得的硫酸锰纯度较高。但与无机还原剂相比,有机还原剂的价格昂贵。

第四节 高纯一水硫酸锰技术开发热点、难点分析

高纯一水硫酸锰制造行业的重要原材料是软锰矿和硫铁矿。这些矿石中含有大量杂质,那么如何提高矿石中有效成分的利用率,便成为该行业的技术开发难点。同时生产过程中产生的杂质的有效利用也是行业的关注的重点之一。

第五节 高纯一水硫酸锰未来技术发展趋势

1、资源利用高效化

高纯一水硫酸锰主要利用矿石资源,由于该种资源的不可再生性近年来资源的价格不断上涨,大大增加企业的生产成本。这就决定了企业在生产过程中要重视原材料的节约,提高资源的利用率。

2、生产过程清洁化

高纯一水硫酸锰在生产过程中会产生大量的“三废”。而随着国家对节能减排的大力倡导,企业会进一步改进生产方案,重视清洁生产,节能减排。




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