电解锰生产工艺流程简述

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Mn99.8%的电解金属锰（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%）；

添加剂，正常生产时，电流效率68～70%，电流密（2）电解采用SeO

2

度320～380A/m2，槽电压为4.2～4.6V，每吨锰直流电耗≤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；

6、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＜5%以下，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Mn2+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。

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。

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；

2）浸出系统（矿浆、浸出、氧化、中和）；

3）压滤系统（固与液分离、硫化、静置、合格液池）；

4）电解系统（控制槽Mn+2含量，温度，pH值，电流，阴、阳极板导电）

5）产品处理系统（电解24小时后取锰板、换新板、钝化、冲洗、烘干、剥离、包装、入库）；

6）电解预处理系统（处理不合格阴或阳极板，隔膜布，清槽）；3.2原料储存和制备系统

3.2.1 碳酸锰（MnCO 3）和二氧化锰（MnO 2）

分别设计有MnCO 3和MnO 2矿，二个月的露天晾晒堆场，一个月封闭式库房。温暖季节通过自然干燥，使水分降至5%以下，雨、冬季节根据气象条件、下雨、下雪时用防渗膜盖住，有晴天出现时，尽快打开晾晒，移存入库。

3.2.2 硫酸（H 2SO 4）

硫酸（H 2SO 4）储罐采用钢制外加12cm 的岩棉保温，钢制抗压、防腐、防火、防渗、防爆等满足危化品安全储存方式，储罐设计一个，存量2000吨，4天使用量，硫酸的含量≥98%。 3.2.3 氨水

氨水储罐采用钢制外加12cm 的岩棉保温，钢制抗压、防腐、防火、防渗、防爆等满足危化品安全储存方式，储罐设计两个，每个2000吨，共计4000吨，8天使用量，浓度为5%-10%。

氨水的制备利用两种换热器。各换热器均由不锈钢材质的盘管组成，将液氨气化和氨水制备放在同一台设备中，液氨经过进入吸收器与水混合充分吸收，并放出热量，进入盘管冷却器进行降温。通过液氨和水的流量调节氨水的浓度为5%-10%，制备好的氨水，经检测合格后，送入氨水储罐。 3.2.4 化工用品

SDD 、SeO 2、水玻璃、磷酸、钝化剂、硫酸铵、硫化钡、硫化铵、固体硫磺等化工用品，分别按不同化学性质类别的安全规范储存要求，储存在化工用品仓库，仓库设置有通风、防火、防腐、防渗、防爆等装置和危化品标识。