电解二氧化锰生产方法及工艺流程

电解MnO2生产方法及工艺流程

电解二氧化锰的生产方法分为高温法和低温法两种。低温法的主要工艺条件：电解液温度20~25℃，电解液硫酸浓度120~200g/L，阳极电流密度500A/m2,电解生成的二氧化锰呈浆状悬浮于电解液中。高温法的主要工艺条件：电解液温度95~100℃，电解液硫酸浓度30~50g/L,阳极电流密度40~100A/m2。高温法与低温法相比具有阳极电流密度低、电解槽材质要求低、操作简单及生产连续化等优点，是目前各国生产EMD最主要的方法。

高温法沉积在阳极上的二氧化锰经过剥离、粉碎、漂洗、中和、干燥等处理后即成为电解二氧化锰产品。

电解二氧化锰按原料的不同，生产方法也可以分为碳酸锰矿法、氧化锰还原焙烧法和“两矿”法等工艺。目前国内多采用矿酸锰矿法，即碳酸锰矿粉用硫酸浸出制得硫酸锰溶液经过滤、净化、电解而成。国外多采用氧化锰还原焙烧法，即二氧化锰矿经粉碎、还原浸出、净化、电解而成。“两矿”法即采用MnO2矿与硫铁矿还原浸出、净化、电解而成。

电解法生产的二氧化锰品位为90%~94%，呈γ晶型，具有密度大、填充密度高等特点。在电化学生能上还具有放电容量大、放电过电位低等优点。现在世界上二氧化锰产量中EMD 约占90%左右。

以碳酸锰矿或二氧化锰矿为原料生产电解二氧化锰的工艺流程见下图。

具体工艺步骤如下：

（1）将碳酸锰矿粉、氧化锰矿粉与硫铁矿粉混合后与硫酸按一定的物料比投入连续反应的浸出槽中，过程反应温度控制在85~90℃，反应时间3~4h，得到硫酸锰混合溶液；所述碳酸锰矿粉、氧化锰矿粉与硫铁矿粉的质量比为1∶0.4~0.5∶0.2，矿酸质量比为1∶0.5；（2）除钾：步骤（1）反应1h后取样检测硫酸锰混合溶液中钾含量，如含钾则向硫酸锰混合溶液中加入高品位氧化锰矿粉除钾，温度控制在85~95℃，pH值控制在1~2，反应时间1~2h，直到检测合格为止；

（3）净化除杂：向除钾后的硫酸锰混合溶液加入碳酸钙粉，中和除铁，使pH值达到6.5~7.0，加入重金属硫化剂除去重金属，直到检测合格为止，然后加入经过超细处理的氧化剂除去钼，直到检测合格为止，再加入助滤剂搅拌0.5h，固液分离得到硫酸锰溶液；

（4）陈化：硫酸锰溶液经过24h静置、冷却、澄清后，再经过超细过滤除去钙、镁硫酸盐及其它杂质和悬浮物；

（5）电解：将硫酸锰溶液加热至90~95℃，送至电解槽，电解槽的阳极为钛基锰合金板或条，电解条件为：电解温度95~98℃，阳极电流密度为60~70A/m2，进液硫酸锰浓度0.70~0.75mol，电解液硫酸浓度0.40~0.45mol，电解周期为10~12天，电解后即得到无汞碱锰型电解二氧化锰半成品；

（6）漂洗：将无汞碱锰型电解二氧化锰半成品破碎成20?40mm的粒度，然后投入到漂洗槽中进行漂洗，采用水洗、碱洗、反洗、水洗的四级漂洗工艺，水洗、反洗温度为90?95℃，碱洗温度为55~70℃，漂洗周期为29~34h；

（7）磨粉：漂洗合格后，按照所需粒度进行磨粉；

（8）掺混16~24h，即得到电解二氧化锰产品。