稻草秸秆硫酸水解还原浸出低品位软锰矿及其电解金属锰的初步研究

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我国的高品位锰矿储量不多,目前许多地区已经面临枯竭,能有效利用的都属于低品位锰矿。但由于存在选冶技术、经济、环境问题,该类矿石未能有效开发和利用。国内许多工厂现在仍然采用还原焙烧法进行锰矿的还原工艺,但是存在能耗高,环境污染大,工作条件差等缺点,仍没有一个比较成熟的、环保的工艺应用于实际生产中。因此如何有效的综合利用这类矿石,是国内锰矿业迫切需要解决的问题。  本文采用稻草秸秆作还原剂对低品位软锰矿进行还原浸出研究,然后对浸出液进行净化除杂处理,再进一步电解金属锰。稻草秸秆作为一种主要的农作物副产物,没有得到较好的利用,大部分被露天焚烧,造成资源的极大浪费及严重的环境污染。用稻草作还原剂,其原料数量大、分布广、廉价、可再生,同时也为合理利用秸秆类资源找到了一条有效地途径。其主要研究内容如下:  (1)稻草秸秆硫酸水解实验。探讨了反应温度、硫酸浓度、反应时间、液固比、稻草粒度等因素对稻草水解率的影响。实验结果表明,以上因素对稻草水解率均有不同程度的影响,硫酸浓度对稻草水解率影响比较大。硫酸水解稻草的最佳工艺条件是:反应温度60℃、硫酸浓度70%、反应时间3h、液固比12:1、稻草粒度20-40目,在此条件下稻草水解率达到77.0%以上。  (2)稻草-硫酸直接浸出软锰矿实验。探讨了硫酸浓度、稻草用量、反应温度、反应时间等因素对锰浸出率的影响。实验结果表明,增加硫酸浓度、加大稻草用量、提高反应温度、延长反应时间等均可有效提高锰浸出率,其中反应温度对浸出率影响最大。实验确定的最佳浸锰工艺为:硫酸浓度30%、稻草用量3g、反应温度90℃、反应时间3h,在此条件下软锰矿中锰的浸出率达到97.4%以上。  (3)浸出液通过加H2O2先将Fe2+氧化成Fe3+,再加氨水调pH值至5.2左右除Fe3+、Al3+;继续加硫化铵除重金属离子,其用量为4.2g/kg软锰矿粉;最后静置24小时除Ca2+、Mg2+,精滤后得到合格的硫酸锰溶液。  (4)电解金属锰。电解金属锰较佳的实验条件为硫酸铵浓度100g/L,槽锰含量15g/L,二氧化硒含量0.04g/L,电解槽溶液pH值6.7,电解液温度35-38℃,电解时间12h。所得产品形态为片状,银白色,其质量达到GB3418-82标准。
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