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第卷第期贵州工业大学学报自然科学版..
年月.

文章编号:———
利用工业废盐酸与低品位菱锰矿生产***化锰的试验研究
杨书怀,李军旗,刘亮,孔繁振,王鹏
贵州大学材料科学与冶金工程学院,贵州贵阳
摘要:介绍了以废盐酸和低品位菱锰矿为原料制取***化锰的工艺研究。通过对酸浸过
程的理论与试验研究,讨论了各种因素对锰浸出率及产品质量的影响,得出最佳工艺条件。
试验结果表明,在反应温度为℃、液固比.:、酸的过量系数.、时间条件下锰浸
出率为% 左右,***化锰产品质量符合/—标准要求。
关键词:***化锰;盐酸;菱锰矿;浸出
中图分类号:. 文献标识码:
刖罱
,在全球占第七位。贵州省锰矿资源储量居全国
第三位,其特点是贫矿多、杂矿多、矿层薄、矿物嵌布粒度细、难采、难选,富矿严重短缺,含锰平均品位
.% ,成品矿锰品位平均不到%⋯,其资源利用率受到严重的限制,同时随着资源价格的不断上涨,锰
矿品位的下降,也日趋严重的制约了锰业的进一步发展。海绵钛生产以及***碱工业生产过程中都有大量的
废盐酸产生,废盐酸如果排放就会产生巨大的资源浪费并且还会严重的污染周边环境。所以为实现资源的
更好利用,减少三废的产生,达到清洁生产的目的,本文作者采用海绵钛生产过程中产生的大量废盐酸和中
低品位菱锰矿作为原料进行了制取***化锰的试验研究。
反应原理
锰在菱锰矿中主要以碳酸锰形式存在,因此菱锰矿与盐酸的反应是复分解反应的一种,这是用废盐酸
从菱锰矿中提取锰的依据,该过程中的主要化学反应如下:
。一./
通过热力学计算可得在标态下以上反应的标准吉布斯自由能。≤一./,可以看出上述
反应不仅能自发进行,而且可进行得彻底。从动力学观点来看该体系是一个多相反应和界面化学反应过程,
在整个反应过程中可以通过升温,加强搅拌等方法来增大固液接触面积,使反应充分,因此在动力学上也可
得到良好的反应效果。
试验部分
. 试验原料
工业废盐酸:来源于遵义钛业集团公司,浓度约为% %.
菱锰矿:来源于遵义地区,其成分见表.
硬锰矿:来源于遵义地区,其成分见表.
软锰矿:来源于遵义地区的少量富矿,其成分见表.
收稿日期:一—
作者简介:杨书怀一,男,江西九江人,研究生,研究方向:冶金环境保护。
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第期杨书怀,等:利用工业废盐酸与低品位菱锰矿生产***化锰的试验研究
表原料组成%
. 试样粒度组成
表菱锰矿粒径分布
通过对矿样的粒径分析表可知,实验所用的菱锰矿约有%粒径在目以内,实验表明此粒径的
菱锰矿可以很好的与盐酸发生浸出反应,菱锰矿可以达到理想的浸出效果。
. 实验方法
通过探索性实验阶段我们首先考查浸出时氧化剂的使用情况以及氧化剂种类的选择、反应过程及反应
终点值对浸出率的影响。然后通过设计正交实验表并对应单因素试验酸的过量系数和正交试验表不同
条件进行试验,按不同液固比及酸的过量系数计算并量取废盐酸和水倒人烧杯中,将烧杯放在恒温中加热,
同时调节搅拌器的搅拌频率,当烧杯中溶液温度达到相应的实验温度时,将准确称取的菱锰矿和
硬锰矿倒人烧杯中,开始计时。当浸