中、低品位锰矿废酸制备锰盐产品工艺研究.pdfVIP

总第 148期 山西冶金 Total148 2014年第2期 SHANXIMETAU RGY No．2，2014 试 实、验硪炱 中、低品位锰矿废酸制备锰盐产品工艺研究 刘 亮， 毛小浩， 赵平源 (贵州大学 材料与冶金学院， 贵州 贵阳 550003) 摘 要：在实验室对废酸处理中、低品位锰矿资源提取锰盐产品的工艺进行研究。实验结果表明，通过浸出、净 化、分离后浓缩、结晶等工艺制备出符合HG／T3816--2006标准的四水氯化锰产品。 关键词：废盐酸 菱锰矿 四水氯化锰 中图分类号：TD981 文献标识码：A 文章编号：1672—1152(2014)02-0016-03 钛生产过程中会产生大量的废盐酸，由于杂质的 表 1 菱锰矿化学成分 ％ 存在及浓度不稳定等原因带来的影响使其难以二次 ttJ(Mn)1 (TFe) (c) 1w(Mg) I (si) 利用。目前，针对这部分废酸的处理主要是中和后堆 15．8l l10．44 5．98 f 1．08 f 74． 存和治理达标后排放或利用，然而在此过程中带来了 1．2 浸出实验 环境危害，堆存、利用成本增加等诸多问题。同时，地 盐酸浸出菱锰矿的主反应为盐酸与碳酸锰固一 处西南的贵州作为矿产资源大省之一，其锰矿资源居 液反应，其反应见方程式(1)。此反应由固体碳酸锰 于全国的前几位，在遵义地区储有大量的锰矿资源。 溶人盐酸后生成可溶的氯化锰、二氧化碳与水 ，通过 由于多年来无序开采情况严重，高品位易采选矿数量 查阅热力学手册，计算反应在标准状态下吉布斯 自 急剧减少，而中、低品位难以处理的锰矿资源却大量 由能为一42．887kJ／otol，可以推算出80℃下此反应 存在。这部分锰矿存在品位低、易粉化、杂质种类多等 的吉布斯 自由能为-49．499kJ／otol，可见反应可以自 “贫、细、杂”的特点，在现有的锰工业中难以高效利 发正向进行，并且不存在逆向反应 t一。产物氯化锰可 用。本文结合以上两方面的现状，提出 “使用遵义钛业 溶于浸出体系，反应符合未反应核收缩模型的特征， 生产所得废盐酸处理当地的锰矿资源以制取锰盐产 在足够的矿粒度及搅拌强度的条件下，反应受界面 品”工艺。此工艺通过优化浸出过程条件，在实验室内 化学反应控速。除主反应外在体系中脉石还存在如 对锰矿浸出提取锰盐母液 ，对所得富锰溶液净化除 ’ 方程式(2)(5)所示的反应。 杂、浓缩结晶后制取得到符合现行工业标准的四水氯 MnCO3+2HCl(aq)=MnC12+H20+CO2(g) (1) 化锰产品，为中、低品位的锰矿资源综合利用提供了 Fe203+6HCl(aq)：2FeC】3+3H20 (2) 一 个工艺思路，并且对钛生产企业所得废盐酸的处理 FeO+2HCl(aq)=FeCI2+H20 (3) 也提供了一个实际可行的方法。 CaO+2HCI(aq)=CaC12+H20 (4) 1 实验 MgO+2HCI(aq)=MgC12+H20 (5) 1．1 实验原料 本文实验浸出反应以1L的烧杯作为反应容 实验所用原矿为遵义地区的菱锰矿，主成分为 器，在恒温水浴锅中加热并采用机械搅拌方式，其问 碳酸锰，脉石以菱铁矿、方解石、白云石、石英等为