硫铁矿和锰矿浓硫酸熟化法生产硫酸锰

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厂.
收 稿 日期 :O l 1 2 { 订 日期 :0 1 2— 8 2 O 一1 — 0 修 2 0 一l 1 作 者 简 介 : 佩芳 ( 9 6 ) 女 . 西 是 山人 , 西 大 学 实 验 师 黄 16 - , 广 广
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广西太学学报 ( 自然 科学 版 )
关 键
3 )本 法 加 人 Na 除 钙 , 若 把 关 不 严 , 上 循 环 母 液 带 人 的 硫 酸 钙 . 导 致 产 品 中硫 酸 钙 含 量 过 F 但 加 可 太 而 影 响 产 品 质 量 。本 法 在 浓 缩 过 程 中 , 溶 液 浓 度 达 到 3 ~ 3 。e对 硫 酸 钙 首 先 形 成 针 状 结 晶 析 . 当 5 6B 出. 时 必 须 分 离 后 再 继 续 浓 缩 . 避 免 杂 质 的 积 累 , 法 采 用 母 液 定 期 排 放 , 以 结 晶 得 到硫 酸 锰 . 此 为 本 用
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第 1 期
黄 佩 芳 等 : 铁矿 和锰 矿 淮 硫 酸熟 化 法 生 产 硫 酸锰 硫
4 1
4 结

Hale Waihona Puke Baidu
本法 生产 硫 酸锰 , 已在 天等 矿品 厂实施 生产 , 规模 为 2O 0/ . 0 t a 锰缦 出率为 9 , 收率 达 9 % , 5 锰 o 产
铁 矿 粉 ( F S 4 )用 水 喷湿 润 后 并 在不 断 搅 拌 下逐 步 加 人 9 浓 硫 酸 , 含 e。 2 , 6 经熟 化 、 固化 , 用 水浸 再
取 除杂 、 缩 、 晶、 浓 结 分离 、 干即得 合格 硫 酸锰. 烘
1 工 艺 过程 及 原 理
1 1 生产 工艺流 程如 图所 示
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第 2 7卷 第 l期 2O 年 3 月 02
广西大学学报( 自然 科学 版 )
J r a f a g i ie st ( tS i ) ou n l o Gu n x Unv ri y Na e Ed
l t 7.N a 一 2 ,j M a .,20 2 r 0
C 、d 等) u C 的溶 度积 差别 较大 , 因而 掌握适 当的溶液 p 值 是关键 一. H 为此将 溶 液置 于净化 池中加 人少量 酸, 调整 溶液 p 为 3 4后加 人 NaS 除 去重金 属. 1h后 H ~ 待 再加 人 N F. 者 主要 去钙 . 酸钙 尽管 在水 中溶 度积 较小 , 由于硫 酸 钙在硫 酸锰溶 液 中容易 形成 过 a 后 硫 但 饱 和状态 , 若采 用 低浓度 的 溶液 蒸发 结 晶 , 么混人 产 品 中的硫 酸钙将 严 重影 响产 品的 质量 , 叉 那 因此 采 用较 高浓度 的溶液蒸 发结 晶 , 并尽可 能地 析 出其 中 的过 饱 和硫 酸钙 , 以提 高产 品的纯度 和 质量. 可
匀 , 量 可 控 制 在矿 量 的 1 左 右 , 不 断搅 拌 下 逐 步加 ^ 9 浓 硫 酸 , 硫 酸加 ^ 量 为 软锰 矿 的 水 5 在 6 浓
2 ( 量 比 ) 由 于 反 应 热 和 硫 酸 稀 释 热 的 作 用 , 程 反 应 十 分 激 烈 , 度 可 达 1 O C以 上 , 蒸 发 大 量 8 重 , 过 温 5 并 的 水 蒸 汽 , 蒸 汽 经 抽 风 机 抽 出后 排 放 . 硫 酸 加 完 毕 , 较 长 时 间 放 置 , 反 应 较 彻 底 . 水 待 再 使 22 浸取 . 将 熟 化 后 的 物 料 按 固液 比 l: 4进 行 四级 逆 流 浸 取 . 级 浸 取 池 中第 一 级 采 用 机 械 和 空 气 四
和 Al(O :S ) 生 水 解 生 成 相 应 的 氢 氧 化 物 与 矿 渣 一 起 沉 淀 , 而 杂 质铁 和 铝 可 以 从 溶 掖 中除 去 . 液 发 从 固
分离 后 , 液 中的铁 残流量 不会 影 响产品质 量. 发现 反应 后 的溶 液存有 有 少量铁 ( 溶 若 溶液 较红 ) 虬调节 可
品送 广 西 测 试 中 心 检 测 硫 酸 锰 含 量 为 9 . %达 到 国 标 一 级 品标 准 . 89 “
参 考 文献 :
1 丁揩 如, ] 余逊贤. 锰矿 开发与综合 利用[ . M] 羽南 : 科技 出版社, 92 8 78 9 1 9 , 0—3 . : ] 汪谦 益. 2 高钙镁低 品位碳酸锰矿 的综台 利用研究口] 矿产综旨利用 18 , :11 . 9 6 4 1—2
文 章 编 号 : 0 17 4 ( O 2 O 一 O 9 O 1 0 — 4 5 2 O ) 1O 3 一 3
硫 铁 矿和 锰 矿 浓硫 酸 熟化 法生 产硫 酸锰
黄 佩 芳 ,马集 成 , 英 才 滕
( 广西 大学 化 学化 工学 院 , 西 南 宁 5 3 0 ) 广 3 0 4
摘 要 : 述 用 两 矿 裱 硫 酸 热 化 法 生 产 硫 酸 锰 的 工 艺 过 程 及 操 作 方 法 , 若 具 有 工 艺 简 单 , 收 率 高 及 节 约原 论 该 锰 (燃 ) 料 的 特 点 . 采 用 的 锰 矿 中 锰 古 量 为 2 , 浸 出 率 选 9 , 收 率 为 9 , 酸 锰 产 品 纯 度 为 材 所 6 锰 s 回 O 硫

S 蔡 怀 智 . 矿 中伴 生 元 素 的练 台 利 用 研 究 [ ]矿 产 缘 舍 利 用 ,9 7 1 ] 锰 J. 1 9 ,.
[ ] 上梅市化轻公 司第二化工供应部. 4 化工产品手册[ . M]上梅 : 科技出版社 , 7 1 8. 9
Pr d c ng o a a e e s l a e b s ng t n r l i ne o u i f m ng n s u f t y u i wo mi e a s r pe d b u f t c d i o yr t nd m a a s o e y s l a e a i r n p i e a ng ne e r
搅拌. 其余 三 级 均用 空 气搅 拌 , 目的 在 于提 高提 取 液 中 的 Mn O 其 S 浓度 . 第 一 级浸 取 池 中逐 步加 人 在 2 左 右的软 锰 矿 , 其 中和 过量 的硫 酸 , 使 同时将 二价铁 氧化 为三 价 铁 , 并在 空气 作 用下 氧化 更 加完 全 ,
理按 下列 反应进 行 :
1 n T 2 S + 1 F2 O 1 M n O4 F 2 S ) T 1 H 5M O2 Fe 2 4 IS — 5 S e ( O1 s 4 2 O () 1
, 以 认 为 其 反 应 机 可
2 操 作 方 法
2 1 熟化 . 将 软 锰 矿 、 铁 矿 粉 按 1:0 2先 置 ^ 搅 拌 机 ( 凝 土 用 的 园 盘 搅 拌 机 ) 用 水 喷 洒 调 和 均 硫 . 混 ,
第 2 卷 7
按 软 锰 矿 : 铁 矿 :硫 酸 一 1: . 硫 u 2:O 3的 比侧 在 天 等县 矿 品 厂 进 行生 产. 反应 机 理 非 常 复 其
杂 , 归 根 结 底 , 铁 矿 中 的 铁 被 氧 化 为 F 软 锰 矿 中 的 M n 被 还 原 为 Mn 但 硫 e O
矿 有 部 分 直 接 按 下 式 生 成 硫 酸 锰
8 n 十 4 e z 1 O2 2 e ( 3 8 n Od M O F S 一 1 — F ) — M S ( 2)
此 问题有待 进 一步研 究.
2 )从浸 取 工 序开 始 , 个生 产过 程溶 渡 的 p 值 控 制非 常重 要 , 是关 系 到 产 品质 量是 否 达标 的 整 H 它
将 脱 水 后 硫 酸 锰 ( 水 量 为 8 ~ 1 ) 至 回 转 干 燥 简 进 行 于燥 . 于 物 料 在 于 燥 筒 不 断 翻 动 , 是 逆 含 0 进 由 又 流 操 作 , 容 易 达 到 完 全 干 燥 的 目的 . 故
3 问 题 讨 论
1 )采 用 两 矿 浓 硫 酸 熟 化 法 生 产 的 硫 酸 锰 , 中参 加 反 应 的 物 料 有 软 锰 矿 、 铁 矿 、 酸 和 水 . 上 其 硫 硫 加 介 质 温 度 较 高 , 应 机 理 较 为 复 杂 + 法 实 际 所 用 的 硫 酸 按 反 应 式 ( ) 理 论 用 量 约 少 1 , 能 是 两 反 此 1的 j 可
软 锰 矿 粉
硫 铁 矿 粉
产 品硫 酸 锰
1 2 反 应原理 .
本 法 生 产 系 采 用 天 等 东 平 锰 矿 , 化 学 成 分 为 M n2 , e 1 . 5 , a . 1 ,Mg 0 5 , 其 6 F 1 C O 1 6 . 1 Al . 2 , n 0 3 ,i . 7 。 铁 矿 是 靖 西 产 , F S 4 、 硫 酸 为 9 来 源 于柳 州 锌 品 z 5 1 Z 5 SOz 5 琉 0 6 含 e 2 浓 8
溶 液 酸 度 , ^ 软 锰 矿 粉 作 为 氧 化 剂 , F 全 部 生 成 F ”除 去 . 加 使 e e 2 3 2 除 钙 厦 重 金 属 该 过 程 是 在 除 铁 和 铝 过 程 后 的 清 液 中 进 行 . 于 重 金 属 离 子 ( b 、N “ 、 . . 由 P i 一
9 9 . 8.
关 键 词 : 酸 锰 ‘ 化 ; 取 ; 缩结 晶 硫 熟 提 浓
中 围 分 类 号 : Q 1 T l5
文蘸 标 识 鸸 : A
硫 酸锰 的生产 方 法很 多 , 目前 为止 , 到 用一 氧 化锰 法生 产 的 厂家仍 然 居 多“ , 但一 氧 化锰法 在 焙烧 还 原工 序上需 消耗 大量 的原料 煤 和燃 料煤 , 况且 其 高温 劳动 条 件不好 而被 视 为畏 途 . 一方面 , 另 一氧 化 锰法 所采用 锰 矿 的品位要 求较 高. 高品位锰 矿逐渐 被采 尽 的形势下 , 在 开发 利 用低 品位锰 矿 已成为重要 方 向. 利用低 度 锰矿 资源 , 同时避开 高温操 作条 件 , 约能 源是硫 酸锰 生产 需要 解决 的问题. 法 采用软 节 本 锰矿 一硫 铁矿直 接 酸浸 工艺 , 与焙烧 法 比较 , 降低 原材料 消耗 , 既 叉提 高 了产 出率. 中硫铁 矿作 为还 原 其 剂, 它的 来源 广 , 价格 低 , 且具 有较 好 的应用 价值 , 法是 把 低度 锰 粉 ( 该 含锰 2 ) 6 配人 1 ~ 2 的硫 5 0
时 间 为 2 3h 待 物 料 p _4 8时 排 出 . ~ , H一 .
2 3 除 杂
2 3 1 除铁 和 铝 ..
在 酸 性 介 质 中锰 矿 粉 与 硫 铁 矿 粉 反 应 后 , 液 中 铁 ( e , e ) 量 较 高 , 此 除 铁 溶 F F 含 因
是本法 一个 重要 环节 . 在物 料 中二氧 化锰 的作用且 把 p 值控 制 在 p H H一4 8 . . ~5 2的酸 度下 , e【 O ) F s
24 结晶 . 浓 缩 结 晶 罐 是 用 不 锈 钢 制 作 , 有 机 械 搅 拌 , 拌 速 度 为 6 / n, 歇 操 作 . 溶 液 浓 度 带 搅 Ormi 间 当
达 3。 8Be即 可 排 出 分 离 .
2 5 脱 水干 燥 .
本 法采 用三 足式 人工 卸料离 心机 脱水 . 防止母液 将硫 酸锰 晶体溶 解 , 为 应该 趁 热脱水.
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