电解锰生产工艺流程简述
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第一章设计要求和原则
1.1 概述
本项目为俄罗斯CHEK-SU 公司建设的年产8 万吨电解金属锰项目,生产主原料为公司生产的氧化锰和碳酸锰精矿,采用湿法冶炼工艺,年生产天数330 天,年生产产量为80000 吨,设计四条电解生产线。采用有硒电解、无铬钝化环保工艺,生产中产生的粉尘、酸雾回收利用,废水全部回收至污水处理站处理后重复使用,废渣排至尾矿库堆存,电解冷却水闭路循环使用。
1.2 设计指导思想和编制原则
1.2.1 设计指导思想
1、设计执行相关的方针、政策,使设计做到切合实际,技术先进,经济合理,安全适用。
2、全面贯彻综合利用俄罗斯CHEK-SU 公司锰矿资源的基本方针,有效保护和科学合理开发利用当地资源。
3、优化冶炼工艺流程,在经济合理的条件下,尽量提高金属回收率。
4、遵循可持续发展的观念,严格执行环境保护法规、安全和工业卫生法规,加强综合利用,减少三废排放,完善三废处理设施,控制对环境的污染,做到环境措施与工程建设“三同时”。
5、设计中在各个环节注意节省能源和降低成本。
6、严格按设计程序开展设计工作,确保设计质量。
1.2.2 设计原则、产品产量和质量及能源消耗保证值
1、建设年产8 万吨电解金属锰工厂,工厂一次建成投产;
2、项目设计生产的产品为含Mn 99.8%勺电解金属锰(中华人民共和国黑色冶金行业标准(YB/T051-2003),牌号为DJMnD;
3、主原料采用俄罗斯奇克苏福克公司生产的碳酸锰矿、氧化锰矿,湿法冶炼生产工艺;
4、本项目采用目前行业最新的设备和工艺,对生产过程中产生的废气、废水、废渣均采取了有效的治理措施,达到清洁生产及环保要求,工艺技术达到目前同行业先进水平;
5、本次项目采用的技术经济指标为:
(1)每条电解生产线330天生产量为20000吨,设计四条电解生产线,生产规模80000 吨
/年(产品合格率为100% ;
(2)电解采用SeO添加剂,正常生产时,电流效率68〜70%电流密度320〜380A/m2 槽电压为4.2〜4.6V,每吨锰直流电耗w 6500kWh
(3)项目采用的碳酸锰精矿Mn27%氧化锰精矿Mn35%本批次全锰分析结果中,二价锰回收率:85%
(4)电解金属锰产品Mn含量达到99.8%,即产品质量符合中华人民共和国黑色冶金行业标准YB/T051—2003;
&废弃场和排放场的再利用,应符合俄罗斯联邦的卫生和自然保护立法要求。
1.3 建设规模及产品方案
1.3.1 建设规模
本项目规模为年产8万吨电解金属锰。
1.3.2 工作制度
连续工作制,每天三班,每班8小时,年工作330天。
1.4 厂址
位于俄罗斯哈卡斯共和国西拉区图依姆村。
1.5 设计范围
原料堆场、汽修车间和加油站、焙烧车间、磨粉车间、化合车间、硫化车间、净化车
间、粗滤车间、精滤车间(二者是否考虑合并在一起,节约土建投资?) 、电解车间、尾矿库、成品车间、供电系统和配电系统、给排水系统、污水处理、硫磺制酸车间、冷却循环水系统、供热供暖系统、转运设施、220kV总降变电站、进厂公路和铁路。(是否增加全厂监控、地泵房、取水泵房等小子项)
1.6 设计标准
1、设计和施工标准采用俄罗斯联邦现行的强制性规定和条例。
2、在中国制造并出口的设备和材料采用中国标准,并依照俄罗斯联邦相关法律取得认证证书,以证明其符合俄罗斯强制标准要求。
第二章技术方案
2.1 工艺技术方案
2.1.1 金属锰技术方案
2.1.1.1 生产方法
金属锰的生产方法有火法冶炼和湿法冶炼。本项目的产品金属锰采用电解法即湿法冶炼生产。
锰矿运入厂后首先进行原料预处理:根据原料到厂的含水分量,经过晾晒或者烘干等系统,使水分达到V 5鸠下,才能进入下一道工序。氧化锰矿还原焙烧得到一氧化锰再进一步磨粉;碳酸锰矿经磨粉得到所需粒度粉料,再用埋刮板输送机将一氧化锰和碳酸锰矿粉分别送入化合槽浸出,用硫酸将碳酸锰矿和一氧化锰矿粉中的Mn+浸出获得硫酸锰混合
液矿浆,经一次压滤固液分离,硫酸锰溶液再经硫化除重金属杂质、静置24小时之后,进入二次压滤,硫酸锰溶液加入电解添加剂,进入合格液池储存,进入电解车间电解。在电解槽内电解时,阴极析出氢,阳极析出氧气,控制各种工艺指标达到工艺要求,即可获得电解金属锰产品。
2.1.1.2 产品标准
本产品参照中华人民共和国黑色冶金行业标准(YB/T051-2003),生产Mn99.8的电解金属锰,其化学成分参见表2 - 1。
表2-1 电解金属锰的牌号及化学成分表
(99.8%)
2.1.1.3 工艺流程图
电解金属锰的生产工艺流程详见图 2- 1
二氧化锰 滤[渣
包第三章工艺流程简述
3.1工艺流程系统划分
1) 原料储存和制备系统解金属锰
制酸
硫磺
还原焙烧
硫酸
阴极板
-
图2-1金属锰生产工艺流程图
4 -----------------------------
碳酸锰矿粉
氨水
氧化剂或空气
7
浸出、氧化、中和
2.1.1.4
主要生产技术指标
一次压滤
项目主要生产技术指标见表"2^2。
硫化剂
I~
序号
_____ 表2-化卜项目主要技术指标表 指标
名称
单位
4 T
一渣场
—综合利用
性能保证指标二次压滤 总锰回收率(二氧化锰) 83 80
可溶锰(二价锰)总回收率
主要技术指三次压滤
滤渣含——1—1 产品合格率合格液池
电流效 1—
阴极板电流密度电解
槽电压
------------- 钝化 电解合格液 Mn 含量一 阳极液
含亍'
工作制度
年工作天数干燥 天工作班数 添加剂
A/m 2 /gL
V 25以下 (取决于
65 〜7(
4.6 "4.2 阴极板 ―T35〜40
抛 光330
重复利用8
总锰回收率(碳酸锰) 下层液
V /L d
班工作时数剥离
废水处5理
池
99.7
h
320 〜38 压 入库待售