低品位氧化锰矿制备硫酸锰试验研究
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【 摘 要 】试验 以硫铁矿作还原 剂，用硫酸浸 出某低品位氧化锰矿 ， 的浸 出率达 到 ９ ． ％。浸 出液经除杂、浓缩结 晶后 ， 锰 ７１ ０ 获 得 的 硫 酸 锰 产 品 质 量 达 到化 工行 业标 准 。 【 键 词 】 氧化 锰 矿 ；还 原浸 出；硫 酸 锰 关 【 中图 分 类 号 】Ｔ ２． Ｄ９ ６４ 【 献 标 识 码 】Ａ 文 【 章 编 号 】１０ － １１２ １）０ ０４ — ２ 文 ０ ８ １ ５ （ ０１— １４ ０ ０
硫 铁矿 用 量 （ ） ｇ
氧 化锰 矿加硫铁矿 、硫酸浸 出后，浸 出液加石灰石 中和 除去 Ｆ ” ｅ 等杂质离子，然后再加硫 化钡 除去重金 属离子，除杂 后的浸 出液经过滤 、浓缩 结晶产 出硫 酸锰产 品。试验 工艺流
程 见图 １ 。
漫出渣中台锰量 （ ％） 锰浸出率 （ ） ％
（ ）试 验工 艺流 程 二
试样中 的锰主要 以二氧化 锰的形式存在 的，硫 酸不能直 接溶解 二氧化锰 ，须加还原剂将二氧化锰还原成 Ｍ 再与硫 ｎ， 酸 反 应 生 成 硫 酸 锰 。 能用 作 还 原 剂 的物 质 较 多 ，但 考 滤 到 还 原 剂 的 来 源 广 ，价 格 便 宜 ， 工 艺 过 程 易 实 现 等 因 素 。 试 验 选 取硫 铁 矿 作 为还 原 剂 ，其 浸 出反 应 为 ：
袁 ３ 反 应 时 间试 验 结 果 ／ ％
Ｍｎｌ ．２ ％， ４． ％， Ｏ １ ８７ ７ ３ Ｆｅ ２７ Ｓｉ ２ ３． ％。
２ 还原剂硫 铁矿 的性质 ． 硫 铁 矿 取 自某 选 矿 厂 ， 为 浮 选 得 到 硫 精 矿 ， 其 多 元 素 分 析 结 果 为 ： ￥ １ ５％ Ｆ ４ ．７ ，ｂ ． ６ ， ｎ ． ６ 。 ４ ． ２ ， ｅ ８ ８ ％ Ｐ Ｏ １％ Ｚ Ｏ ２％ ３ 原料制备 ． 将试验试样锰矿 、还 原剂硫铁矿 、中和剂石 灰石和沉淀 剂硫化钡等磨细，并通过 １０目筛 ，备用 。 ２
由表 １可 知 ， 随 着 硫 酸 用 量 的 增 加 ， 锰 的 浸 出 率 随之 升 高 ，硫 酸 用 量 达 ２ｍ 时 ，锰 的 浸 出率 达 ９ ． ０ ，再 继 续增 加 ０ｌ ７ １％
硫酸 的用量 ，锰 的浸 出率提高不 多，而硫酸用量增加不仅会
增 加 生 产 成 本 ， 还 会 使 浸 出液 的杂 质 离 子 增 加 ，对 后 续 中和 净 化 等 也 会 增 加 药 剂 的 消 耗 。综 合 考 滤 各 种 因 素 ，试 验 硫 酸 用量 以 ２ｍ 为宜 。 ０ｌ
我 国锰 矿 资源 丰 富 ，但 是 矿 石 类 型 多 ，９ ％ ０ 以上 为贫 矿 ， 特别是传统生产硫酸锰或 电解 锰的原料一菱锰矿 品位越 来越 低 ，使生产成本越来越 高。而低品位氧化锰矿原料 却非常丰 富 ，特 别 是 早 年 选 锰 的尾 矿 。 大 量 的 尾 矿 不 但 占用 土 地 ，污 染环境 ， 还存在安全隐患。 为了充分利用低品位氧化锰矿资源 ， 变废为宝，试验研 究利用低 品位氧化锰矿制备硫 酸锰工艺。
（ ）浸 出条件试 验 三
１浸 出温度试验 ．
经 试验 得 知 Ｍ Ｏ浸 出在 常温 下 反应 非 常慢 ，加 热 后 浸 出 ｎ
反应速度加 快， 反应温度达 到 ９ ￣ ０Ｃ以上时 ， 其反应速度 较快 ， 试 验 反应 温 度 定 为 ９ ￣ ９ 。Ｃ ０ ５ 。 ２ 硫酸用量试验 ．
２１ 第１ ０ ０年 ０期 （ 总第 １ ４期 ） ３
大 众 科 技
ＤＡ Ｚ ＨＯＮＧ ＫＥＪ
Ｎｏ １ ２ １ ． ０， ０ ０
Βιβλιοθήκη Baidu
（ ｕ ｌ ｉ ｌ Ｎ ．３ ） Ｃ ｍｕ ｔ ｅｙ ｏ１ ４ ａｖ
低 品位氧 化锰矿制备硫 酸锰 试验研 究
宁发 添
（ 广西现代职 业技术 学院，广西 河池 ５ ７０ ４ ０ ０）
硫 酸用 量 试 验 为 ：锰 矿 试 样 ｌＯ ，液 固 比 ４：１ Ｏｇ ，搅 拌 反 应 时 间 为 ３ ，硫 酸用 量 为 变量 ，试 验 结 果见 表 １ ｈ 。 表 １ 硫酸用量试验结果／ ％
浓硫酸用量 （ Ｉ ｍ＿ ） 浸 出渣 中含锰 量 锰浸出率 １ ２ ４们 ７ ６ ４４ １ ６ ０９ ７ ９ ７ ４ ３ ２ ０ ０５ ０ ９ １ ７ ０ ２ ４ ０３ ６ ９ １ ７ ９ ２ ８ ０２ ７ ９ ３ ８４
１ Ｍ Ｏ ＋ ２ ｅ ２＋ １ ＨＳ ４＝ １ Ｍ Ｓ ４＋Ｆ ２ｓ ４３＋ １ Ｈ０ ５ｎ２ ＦＳ ４ ２Ｏ ５ｎ ０ ｅ （ｏ） ４２
３还 原剂硫铁 用量试验 ．
试 验 条 件 为 ：锰矿 试 样 ｌ Ｏ ，液 固 比 ４ ， 硫 酸 ２ ｍ ， Ｏｇ ：１ 浓 ０ ｌ
搅拌反应时间 ３ｈ ，硫 铁 矿 用 量 为变 量 ，试 验 给 果 见 表 ２ 。 表 ２ 还 原 剂 硫 铁 矿 用量 试 验 结 果 ／ ％
试验 结 果 表 明 ， 随着 硫 铁 矿 用 量 的增 加 ，锰 的浸 出 率 随 之增 加 ，硫 铁 矿 用 量 达 ２ ｇ后 ，再 增 加 硫 铁 矿 的用 量 锰 的 浸 ０ 出 率 增加 很少 ，硫 铁 矿 用 量 以 ２ｇ为 宜 。 ０
３４ 反应 时间试验 ． 试验条件 为： 锰矿试样 ｌＯ ， 固比 ４ １ 浓硫酸 ２ ｍ ， Ｏｇ 液 ：， ０ｌ 硫铁矿 ２ｇ ０ ，改变搅拌反应时间 ，试验结果见表 ３ 。
（ ）原 料性质 一
１ 氧 化 锰矿 原 料 性 质 ． 试验试样取 自广西某锰矿 山废 弃尾矿 库。氧化锰矿主要 金 属 矿 物 为 软 锰 矿 、 硬 锰 矿 及 少 量 赤铁 矿 等 。 脉 石 矿 物 主 要 是 石 英 、硅 酸 盐类 矿 物 等 。 原料 主 要 成 分 为 ：
硫 铁矿 用 量 （ ） ｇ
氧 化锰 矿加硫铁矿 、硫酸浸 出后，浸 出液加石灰石 中和 除去 Ｆ ” ｅ 等杂质离子，然后再加硫 化钡 除去重金 属离子，除杂 后的浸 出液经过滤 、浓缩 结晶产 出硫 酸锰产 品。试验 工艺流
程 见图 １ 。
漫出渣中台锰量 （ ％） 锰浸出率 （ ） ％
（ ）试 验工 艺流 程 二
试样中 的锰主要 以二氧化 锰的形式存在 的，硫 酸不能直 接溶解 二氧化锰 ，须加还原剂将二氧化锰还原成 Ｍ 再与硫 ｎ， 酸 反 应 生 成 硫 酸 锰 。 能用 作 还 原 剂 的物 质 较 多 ，但 考 滤 到 还 原 剂 的 来 源 广 ，价 格 便 宜 ， 工 艺 过 程 易 实 现 等 因 素 。 试 验 选 取硫 铁 矿 作 为还 原 剂 ，其 浸 出反 应 为 ：
袁 ３ 反 应 时 间试 验 结 果 ／ ％
Ｍｎｌ ．２ ％， ４． ％， Ｏ １ ８７ ７ ３ Ｆｅ ２７ Ｓｉ ２ ３． ％。
２ 还原剂硫 铁矿 的性质 ． 硫 铁 矿 取 自某 选 矿 厂 ， 为 浮 选 得 到 硫 精 矿 ， 其 多 元 素 分 析 结 果 为 ： ￥ １ ５％ Ｆ ４ ．７ ，ｂ ． ６ ， ｎ ． ６ 。 ４ ． ２ ， ｅ ８ ８ ％ Ｐ Ｏ １％ Ｚ Ｏ ２％ ３ 原料制备 ． 将试验试样锰矿 、还 原剂硫铁矿 、中和剂石 灰石和沉淀 剂硫化钡等磨细，并通过 １０目筛 ，备用 。 ２
由表 １可 知 ， 随 着 硫 酸 用 量 的 增 加 ， 锰 的 浸 出 率 随之 升 高 ，硫 酸 用 量 达 ２ｍ 时 ，锰 的 浸 出率 达 ９ ． ０ ，再 继 续增 加 ０ｌ ７ １％
硫酸 的用量 ，锰 的浸 出率提高不 多，而硫酸用量增加不仅会
增 加 生 产 成 本 ， 还 会 使 浸 出液 的杂 质 离 子 增 加 ，对 后 续 中和 净 化 等 也 会 增 加 药 剂 的 消 耗 。综 合 考 滤 各 种 因 素 ，试 验 硫 酸 用量 以 ２ｍ 为宜 。 ０ｌ
我 国锰 矿 资源 丰 富 ，但 是 矿 石 类 型 多 ，９ ％ ０ 以上 为贫 矿 ， 特别是传统生产硫酸锰或 电解 锰的原料一菱锰矿 品位越 来越 低 ，使生产成本越来越 高。而低品位氧化锰矿原料 却非常丰 富 ，特 别 是 早 年 选 锰 的尾 矿 。 大 量 的 尾 矿 不 但 占用 土 地 ，污 染环境 ， 还存在安全隐患。 为了充分利用低品位氧化锰矿资源 ， 变废为宝，试验研 究利用低 品位氧化锰矿制备硫 酸锰工艺。
（ ）浸 出条件试 验 三
１浸 出温度试验 ．
经 试验 得 知 Ｍ Ｏ浸 出在 常温 下 反应 非 常慢 ，加 热 后 浸 出 ｎ
反应速度加 快， 反应温度达 到 ９ ￣ ０Ｃ以上时 ， 其反应速度 较快 ， 试 验 反应 温 度 定 为 ９ ￣ ９ 。Ｃ ０ ５ 。 ２ 硫酸用量试验 ．
２１ 第１ ０ ０年 ０期 （ 总第 １ ４期 ） ３
大 众 科 技
ＤＡ Ｚ ＨＯＮＧ ＫＥＪ
Ｎｏ １ ２ １ ． ０， ０ ０
Βιβλιοθήκη Baidu
（ ｕ ｌ ｉ ｌ Ｎ ．３ ） Ｃ ｍｕ ｔ ｅｙ ｏ１ ４ ａｖ
低 品位氧 化锰矿制备硫 酸锰 试验研 究
宁发 添
（ 广西现代职 业技术 学院，广西 河池 ５ ７０ ４ ０ ０）
硫 酸用 量 试 验 为 ：锰 矿 试 样 ｌＯ ，液 固 比 ４：１ Ｏｇ ，搅 拌 反 应 时 间 为 ３ ，硫 酸用 量 为 变量 ，试 验 结 果见 表 １ ｈ 。 表 １ 硫酸用量试验结果／ ％
浓硫酸用量 （ Ｉ ｍ＿ ） 浸 出渣 中含锰 量 锰浸出率 １ ２ ４们 ７ ６ ４４ １ ６ ０９ ７ ９ ７ ４ ３ ２ ０ ０５ ０ ９ １ ７ ０ ２ ４ ０３ ６ ９ １ ７ ９ ２ ８ ０２ ７ ９ ３ ８４
１ Ｍ Ｏ ＋ ２ ｅ ２＋ １ ＨＳ ４＝ １ Ｍ Ｓ ４＋Ｆ ２ｓ ４３＋ １ Ｈ０ ５ｎ２ ＦＳ ４ ２Ｏ ５ｎ ０ ｅ （ｏ） ４２
３还 原剂硫铁 用量试验 ．
试 验 条 件 为 ：锰矿 试 样 ｌ Ｏ ，液 固 比 ４ ， 硫 酸 ２ ｍ ， Ｏｇ ：１ 浓 ０ ｌ
搅拌反应时间 ３ｈ ，硫 铁 矿 用 量 为变 量 ，试 验 给 果 见 表 ２ 。 表 ２ 还 原 剂 硫 铁 矿 用量 试 验 结 果 ／ ％
试验 结 果 表 明 ， 随着 硫 铁 矿 用 量 的增 加 ，锰 的浸 出 率 随 之增 加 ，硫 铁 矿 用 量 达 ２ ｇ后 ，再 增 加 硫 铁 矿 的用 量 锰 的 浸 ０ 出 率 增加 很少 ，硫 铁 矿 用 量 以 ２ｇ为 宜 。 ０
３４ 反应 时间试验 ． 试验条件 为： 锰矿试样 ｌＯ ， 固比 ４ １ 浓硫酸 ２ ｍ ， Ｏｇ 液 ：， ０ｌ 硫铁矿 ２ｇ ０ ，改变搅拌反应时间 ，试验结果见表 ３ 。
（ ）原 料性质 一
１ 氧 化 锰矿 原 料 性 质 ． 试验试样取 自广西某锰矿 山废 弃尾矿 库。氧化锰矿主要 金 属 矿 物 为 软 锰 矿 、 硬 锰 矿 及 少 量 赤铁 矿 等 。 脉 石 矿 物 主 要 是 石 英 、硅 酸 盐类 矿 物 等 。 原料 主 要 成 分 为 ：