低浓度废盐酸浸出菱锰矿制备四水氯化锰试验研究

论文摘要

本文介绍了一种使用废盐酸浸出中低品位锰矿的湿法生产工艺。该工艺可以很好的解决中低品位锰矿的二次利用和废盐酸的回收利用问题。课题主要对工艺的浸出过程进行了研究。此流程的优越性主要表现在:结合了低品位难以利用的锰矿资源以及遵义钛业生产所得的废盐酸;使用硬锰矿作氧化剂,酸性条件浸出,提高了锰矿的利用率节约了生产成本;通过控制浸出过程pH值、浸出终点pH值增加了过滤速度同时达到除铁的目的;使用金属锰粉作为重金属净化剂,有效节省了生产工序;使用草酸、硫酸锰作两步净化去除钙、镁杂质,得到草酸钙副产品,增加了产品附加值。这些优点使此工艺流程要优于传统的四水氯化锰生产流程。在本工艺浸出实验中,探索了氧化剂的选择与加入量、浸出反应过程pH值、浸出反应终点pH值、浸出时间、浸出温度、液固比、酸过量系数、加酸次数等因素对锰浸出率的影响。并且对其中主要的因素:浸出时间、浸出温度、浸出液固比用三因素三水平正交实验方法进行了研究。通过计算分析,得到最佳浸出工艺条件为:浸出时间60分钟、浸出温度80℃,液固比2.5∶1,酸过量系数1.3,浸出过程pH值0.5～1.0,浸出终点pH值4.0～5.0。浸出液在浸出除杂、浓缩结晶后,产品可以达到现行的工业级四水氯化锰一级品的HG/T 3816-2006行业标准。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题提出的背景及意义
• 1.2 锰的发展简介及其性质、用途
• 1.2.1 锰的发展简介
• 1.2.2 锰的性质及用途
• 1.2.3 氯化锰的性质、用途
• 1.3 我国锰矿资源利用现状
• 1.4 国内外现有氯化锰生产概况
• 1.5 本课题主要研究内容及方案
• 第二章 热力学与动力学分析
• 2.1 热力学分析
• 2.2 动力学分析
• 第三章 实验操作与结果分析
• 3.1 原料组成
• 3.2 试剂与设备
• 3.3 实验内容
• 3.4 实验方法
• 3.5 探索性实验
• 3.5.1 菱锰矿粒径分析
• 3.5.2 考察浸出时氧化剂的使用及氧化剂种类的选择对锰浸出率的影响
• 3.5.3 考察反应过程pH值对浸出率的影响
• 3.5.4 考察反应终点pH值对浸出率的影响
• 3.6 单因素实验
• 3.6.1 考察浸出反应温度对锰浸出率的影响
• 3.6.2 考察浸出反应时间对锰浸出率的影响
• 3.6.3 考察浸出反应液固比对锰浸出率的影响
• 3.6.4 考察废酸过量系数对锰浸出率的影响
• 3.6.5 考察分步加酸的加酸次数对锰浸出率的影响
• 3.7 正交实验
• 3.7.1 探索浸出反应的最佳工艺条件
• 3.7.2 扩展性实验
• 3.8 净化工艺
• 3.9 全流程工艺
• 3.9.1 浸出工序
• 3.9.2 净化分离
• 3.9.3 蒸发结晶
• 第四章 市场前景及成本估算
• 4.1 项目的市场前景分析
• 4.1.1 产品用途
• 4.1.2 国内氯化锰产品的生产与销售情况
• 4.2 经济技术评价
• 4.2.1 成本估算
• 4.2.2 投产后利润估算
• 第五章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录