自编电解锰生产工艺流程

四、工艺流程
4、 电解工序
锰的阴极电解析出、析氢副反应： Mn2++2e=Mn 2H++2e=H2↑
锰的阳极电解反应： Mn2++2H2O-2e=MnO2↓+4H+ 2H2O-4e=O2↑+4H+
4、
5、 电解后工序
电解锰后处理：是指电解之后处理电解金属锰成品的一 系列操作，包括钝化、水洗、烘干、剥落、包装以及极板处 理等步骤。电解锰的后处理对产品质量，特别是硫含量有很 大影响，必须严格按照工艺要求操作。
电解槽按电解液的不同分为水溶液电解槽、熔融盐电解 槽和非水溶液电解槽三类。电解锰电解槽属于水溶液电解槽。 当直流电通过电解槽时,在阳极与溶液界面处发生氧化反应, 在阴极与溶液界面处发生还原反应，以制取所需产品。对电 解槽结构进行优化设计,合理选择电极和隔膜材料,是提高电 流效率、降低槽电压、节省能耗的关键。
菱锰矿
粗碎 中碎 储料仓 粉磨 旋风分离
四、工艺流程
1、 破碎及粉磨
菱锰矿经粗矿仓由板式给料机给料，经颚式破碎机粗碎至 100 mm进入细碎型颚式破碎机细碎至40 mm以下，然后进入立 磨机，其上端设有选粉机进行物料分级，0．147 mm以下的合 格粉料由引风机引入旋风分离器，90％的产品经旋风分离器 捕集，其余10％的微细物料再用布袋收尘器捕集，其产品进 入粉料仓作为粉磨产品。由袋式收尘器出来的尾气经引风机 由烟囱排空，排放尾气含尘浓度小于120 mg／m3， 可达到 环保要求。
四、工艺流程
2.1 浸出过程中的化学反应
锰矿石的浸出： MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑
矿石中各种杂质同时浸出： Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+ Fe2(SO4)3+4H2O MeO2+ H2SO4=Me SO4+ H2O(Me=Fe、Cu、Co、Ni、Mg等)
软锰矿氧化Fe2+、水解净化除Fe3+： MnO2+4H++2Fe2+=Mn2++2Fe3++2H2O Fe3++3H2O=Fe（OH）3↓+3H+
4、电解锰的作用
电解锰的纯度很高，它的作用是增加合金金属材料的硬度、韧性、 耐磨性和耐腐性。应用最广泛的有不锈钢、高锰钢、锰铜合金、锰铝 合金、合金钢、钛锰、锰镁合金、电工钢、低磷低碳特殊钢等。电解 锰由于它的高纯度、低杂质特点，现已成功而广泛地运用于钢铁冶炼、 有色金属、电子技术、环境保护、食品卫生、电焊条业、航天工业等 各个领域。锰合金是钢铁工业、铝合金工业、磁性材料工业、化学工 业不可缺少的主要原料之一。
四、工艺流程
3、 净化
静置沉清：为进一步除去溶液中悬浮物，需对硫化滤液 进行静置沉清作业，静置沉清时间16～24h，然后用厢式压滤 机进行再次分离作业，过滤液加入添加剂（SeO2）后即为合 格的电解液，用泵送到电解合格液槽用以电解。压滤渣卸在 渣仓，用汽车运往渣场。
硫化过程中发生了如下化学反应：
MeSO4+RS=RSO4+MeS↓(Me=Zn、Cu、Co、Ni、Mg等)
五、主要生产设备
1.1 雷蒙机工作原理
雷蒙磨将大块状原材料破碎到所需的进料粒度后， 由斗式提升机将物料输送到储料仓，然后由电磁给料机 地送到主机的磨腔内，进入到磨腔里的物料在磨辊与磨 环之间研磨，粉磨后的粉子由风机气流带到分析机分级， 达到细度要求的细粉随气流经管送理入大旋风收集器内， 进行分离收集，再经卸料器排出即为成品。
③在钢铁工业中，电解金属锰也用来做脱氧剂和脱硫剂，据统计， 每吨钢消耗电解锰平均为0.06㎏。随着冶金技术的进步，炼钢企业 生产附加值高的锰钢，含锰1.4%-1.8%的锰钢一般用于制造汽车、 柴油机上的连杆螺栓、半轴、进气阀和机床的齿轮等。
④目前，全球约有90%的电解锰用于钢铁，尤其是不锈钢生产。在 国内电解锰约有70%—75%用于下游钢铁行业，45%用于锰钢合金 钢，30%用于200系不锈钢。特别是我国200系不锈钢的发展，金 属锰在冶金中的比重越来越大，200系列不锈钢主要用于消费品领 域，所有的食品器皿、橱柜设备及用具、建筑装潢装饰等。
(1)钝化:从电解槽中取出沉积了金属锰的阴极板在沥干电 解液后，放入含重铬酸钾3%的水溶液中进行钝化处理。使金 属锰表面形成钝化模层，或减缓金属锰在空气中的氧化。
(2)水洗:将钝化处理后的阴极板沥干钝化液，放入热水槽 浸泡、冲洗，除去金属锰表面粘附的电解液和钝化液。
四、工艺流程
5、 电解后工序
(3)烘干:将水洗干净的阴极板置入烘房烘烤，烘烤温度低 于110℃，烘烤时间20-30分钟。
四、工艺流程
3、 净化
净化：分为硫化、静置沉清。
硫化：浸出压滤机的滤液经滤液贮槽用泵送到一次硫化 槽，同时在槽中加入适量的(按溶液中的Ni+Co的20-30倍)SDD 液（浓度为3-5%）对溶液进行硫化作业，以除去溶液中的杂 质，然后溶液经溜槽流向一次硫化槽中沉清，溶液在沉清槽 静置一段时间后，用泵将溶液送到一次硫化压滤机进行过滤， 滤液经溜槽自流到静置沉清池，必要时加入少量SDD进行二次 硫化。滤渣进入渣仓，用汽车运往渣场。
5、电解锰的用途。
①锰是冶炼工业不可缺少的添加剂。电解锰加工成粉状后是生产四 氧化三锰的主要原料，电子工业广泛使用的磁性材料原件就是四氧化 三锰生产的，市场需求量每年增长15%左右。
②近些年，世界铝工业成为电解锰的主要用户，铝锰合金为现代轻 美型建筑材料、装饰工程材料和地下工程防腐和保护材料，铝锰合 金门窗等已进入普通居民住宅，大大地扩大了金属锰的市场。
五、主要生产设备
2、压滤机
在过滤介质一侧施加机械力实现过滤的机械。常用的有“箱 式压滤机”和“带式压滤机”两种。压滤机分为厢式压滤机、 板框压滤机、带式压滤机、立式压滤机、隔膜压滤机等；在 电解锰行业中应用较多的是箱式压滤机和隔膜压滤机。
五、主要生产设备
压滤机的工作原理
当压滤机工作时,将所有滤板压紧在活动头板和固定尾板 之间,使相邻滤板之间构成周围是密封的滤室,矿浆由固定尾 板的入料孔给入。在所有滤室充满矿浆后,压滤过程开始,矿 浆借助给料泵给入矿浆的压力进行固液分离。固体颗粒由 于滤布的阻挡留在滤室内,滤液经滤布沿滤板上的泄水沟排 出,滤液不再流出时,即完成脱水过程。此时,可停止给料,将 头板退回到原来的位置,滤板移动装置将滤板相继拉开。滤 饼依靠自重脱落。至此,完成了压滤过程。
四、工艺流程
2、浸出及过滤
浸出过程包括碳酸锰矿粉的连续酸性浸出、氧化、中和三 个过程。
由锰矿粉制备工序输送来的合格矿粉经给料机，电子称量 皮带机定量地加入浸出槽，同时阳极液、浓硫酸按一定比例 加入，控制浸出温度85℃左右，液固比8～10：1，始酸100 g ／L，终酸pH值3.0～3.5，时间4h。浸出后矿浆至氧化槽，加 入MnO2矿粉氧化，时间1h左右，使溶液中的Fe2 氧化成Fe3+ 。 氧化后液至中和槽，控制终酸DH值6.5～7.0，后经泵送至厢 式压滤机进行压滤。压滤渣含水25％ ～30％ ，送往渣场。 滤液进入净化工序。
(4)剥落:剥落就是将金属锰成品与阴极板分离。按照外观 质量分级剥落。
(5)包装:产品剥落完后，取样送检，然后按产品外观质量 分别装桶、称重、包装。
(6)阴极板处理:将剥离后的阴极板放入阳极液中浸泡，溶 去阴极板上的残锰，然后放入洗液(7%HNO3+3%K2Cr2O7)中浸 泡1分钟，取出后用自来水洗净；表面光亮平整的阴极板返回 使用，表面不整洁的阴极板完全晾干后送抛光室进行抛光处 理。
四、工艺流程
4、 电解工序
电解：合格液槽中的新液经溜槽进入电解槽进行电解作 业，电解时槽温控制在38～42℃，平均阴极电流密度370～ 380A/m2，同极距68mm，阴极锰析出周期24h。电解时加入少 量二氧化硒添加剂以利于电解作业稳定，加入部分氨水以调 节pH值。为带走电解时电流通过在槽中产生的热量以维持正 常的电解温度，在电解槽内设冷却管，通入冷却水进行冷却， 维持电解槽温在正常范围内。电解时，电解液不断加入，阳 极液流入阳极液溜槽自流到浸出工序。 在电解过程中发生了 如下化学反应。
四、工艺流程
5、 电解后工序
电解锰后处理过程中将产生含铬和锰的废水，此部分废 水送往废水处理站进行废水处理，处理合格后的水再用于洗 板用，从而实现循环利用。
五、主要生产设备
1、 雷蒙机又称雷蒙磨粉
机，雷蒙磨整套结构是由主机、 分析机（选粉机）、管道装置、 鼓风机、成品旋风分离器、鄂 式破碎机、畚斗提升机、电磁 振动给料机、电控电机等组成。 其中雷蒙磨主机由机架、进风 蜗壳、铲刀、磨辊、磨环、罩 壳及电机组成。
隔膜式压滤机的工作原理隔膜式压滤机与目前普通厢 式压滤机的主要不同之处就是在滤板与滤布之间加装了一 层弹性膜。运行过程中,当入料结束,可将高压流体介质注入 滤板与隔膜之间,这时整张隔膜就会鼓起压迫滤饼,从而实现 滤饼的进一步脱水,就是压榨过滤。
五、主要生产设备
五、主要生产设备
3、电解槽
所谓电解槽就是电解质储存槽。电解槽由槽体、阳极和 阴极组成，多数用隔膜将阳极室和阴极室隔开。