電解錳渣中錳元素的浸取研究.pdf

1、電解錳是冶金、航天、化工等工業(yè)部門(mén)的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料。然而，我國(guó)電解錳產(chǎn)業(yè)在快速發(fā)展的同時(shí)，也面臨著巨大的資源和環(huán)境壓力，尤其是電解錳渣的無(wú)害化處理和資源化利用已成為日益突出的問(wèn)題。錳渣中含有大量錳元素，而錳元素的回收不僅能減輕環(huán)境污染，而且還能創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
　　實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電解錳渣庫(kù)存堆積一定時(shí)間后，其物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了明顯變化。傳統(tǒng)浸出方法不能實(shí)現(xiàn)舊渣中錳元素的高效浸出，于是本文提出電場(chǎng)強(qiáng)化與藥劑強(qiáng)化舊電解錳渣的浸出研究。

2、r>　　在電場(chǎng)強(qiáng)化錳渣浸出的過(guò)程中，探索了浸錳的條件，并對(duì)浸錳條件進(jìn)行了優(yōu)化。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知：室溫（25℃）條件下，當(dāng)液固質(zhì)量比為5:1，,電流密度為250A/m2，硫酸體積濃度為1％，浸出時(shí)間為1h，錳浸出率可達(dá)到89.15%。繼續(xù)增加液固質(zhì)量比、電流密度、硫酸體積濃度、浸出時(shí)間等，浸出率增加不明顯，反而加大了浸出過(guò)程的成本和能耗。
　　對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)化浸出后的浸出液進(jìn)行了錳回收實(shí)驗(yàn)研究。研究發(fā)現(xiàn)浸出液中存在鐵雜質(zhì)，為了得到比較純凈的錳

3、產(chǎn)品，在浸出液中加入少量軟錳礦，50℃下通入空氣1h，調(diào)節(jié)pH值至6.0，加入少量活性炭，冷卻后抽濾，對(duì)浸出液進(jìn)行除雜凈化。然后，采用碳化沉淀法對(duì)浸出液中錳元素進(jìn)行了回收，回收率為97.77%，沉淀中錳元素含量為43.47%，沉淀的物相主要是Mn3O4，MnO2和MnCO3。
　　錳渣在長(zhǎng)期存放過(guò)程中逐漸凝結(jié)成堅(jiān)硬的塊狀，而且低價(jià)錳逐漸被氧化為二氧化錳，在酸性溶液中引入電場(chǎng)，會(huì)有H·自由基生成，而H·自由基可以將MnO2還原為Mn

4、2+溶解在溶液中。從而使不溶的二氧化錳溶解。而且，電場(chǎng)可以改變二氧化硅、二水硫酸鈣等脈石礦物表面的電荷分布，促使顆粒相互碰撞，使包裹在錳顆粒周?chē)拿}石礦物解散。這樣含錳顆粒就會(huì)被陰極產(chǎn)物還原浸出。
　　在藥劑強(qiáng)化錳渣浸出實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，常溫條件下，草酸和水合肼強(qiáng)化錳渣中錳元素的浸出效果較好。草酸強(qiáng)化錳渣浸出的較優(yōu)工藝條件為，草酸與錳渣質(zhì)量比為4%，硫酸體積濃度為1.0%，液固質(zhì)量比為5:1，反應(yīng)時(shí)間為1h。水合肼強(qiáng)化錳渣浸出過(guò)程，在水