硫酸錳工藝流程

硫酸錳工藝流程硫酸錳工藝流程硫酸錳工藝流程V:1.0精細(xì)整理，僅供參考硫酸錳工藝流程日期：20xx年X月硫酸錳工藝流程錳的用途非常廣泛，農(nóng)業(yè)上是重要的微量元素；畜牧和飼養(yǎng)行業(yè)中，亦常在飼料中加入適量硫酸錳。硫酸錳也廣泛用于醫(yī)藥、食品、農(nóng)藥、造紙、催化劑行業(yè)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，其用量和應(yīng)用領(lǐng)域會不斷擴(kuò)大。硫酸錳作為基礎(chǔ)錳鹽，只有含一個(gè)結(jié)晶水的硫酸錳物性比較穩(wěn)定。除試劑級和有特殊要求的含有4-5個(gè)結(jié)晶水的產(chǎn)品外，幾乎所有工廠生產(chǎn)的都是含一個(gè)結(jié)晶水的產(chǎn)品。隨著高品位錳資源的日趨枯竭，傳統(tǒng)蒸發(fā)濃縮的生產(chǎn)工藝已難以滿足硫酸錳產(chǎn)品的生產(chǎn)需要。所以，研究、開發(fā)和應(yīng)用硫酸錳生產(chǎn)新工藝，尤顯必要。1試驗(yàn)部分原材料軟錳礦、黝錳礦、菱錳礦及黃鐵礦的化學(xué)分析及礦粉粒度見表1和表2。鈦白工業(yè)廢酸：ρ(H2SO4)=168g/L，ρ(FeSO4)=118g/L。濃硫酸：w(H2SO4)＝96%。表1軟錳礦、黝錳礦、菱錳礦化學(xué)分析結(jié)果%礦種類w(Mn)w(Fe)w(Ca)w(CaO)w(Mg)w(MgO)w(Al2O3)廣西桂平軟錳礦——廣西靈山太平黝錳礦——廣西大新菱錳礦——礦種類w(K2O)w(Na2O)w(SiO2)w(SiO2)w(<150μm粒子)廣西桂平軟錳礦≥97廣西靈山太平黝錳礦—≥97廣西大新菱錳礦————≥97注：1)廣西桂平軟錳礦物相分析結(jié)果：w(MnO2)＝%，w(Mn2O3)=%，w(MnCO3)=%；2)廣西靈山太平黝錳礦物相分析結(jié)果：w(MnO2)=%，w(Mn2O3)=%，w(MnCO3)=%；3)廣西大新菱錳礦：w(MnCO3)=%。表2廣西德保黃鐵礦化學(xué)分析結(jié)果%組分FeSZnCaOMgO<75μm粒子質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥97主要設(shè)備浸錳罐φ1000mm×1200mm；BMS6/450-U壓濾機(jī)；BAS6/400-N不銹鋼壓濾機(jī)(過濾壓強(qiáng)1MPa，過濾溫度－5-200℃)；YS-100L壓力釜；202-4電熱恒溫干燥箱。工藝流程以軟錳礦或黝錳礦為原料制取硫酸錳工藝流程示意圖見圖1(略)；以菱錳礦為原料制取硫酸錳工藝流程示意圖見圖2(略)。原理根據(jù)硫酸錳的溶解度超過100℃急劇降低的原理，采用壓力釜結(jié)晶法預(yù)濃縮除雜凈化生產(chǎn)硫酸錳產(chǎn)品。硫酸錳溶解度曲線如圖3(略)所示。2結(jié)果及討論壓力釜析晶預(yù)濃縮用壓力釜對上述3種錳礦所制備的合格中性液進(jìn)行預(yù)濃縮凈化處理，中性液質(zhì)量見表3。將100L的中性液注入壓力釜中，用壓強(qiáng)的蒸汽間接加熱。當(dāng)釜內(nèi)溫度升至190-195℃時(shí)，釜內(nèi)壓強(qiáng)達(dá)到，保壓靜置10-15min。經(jīng)取樣排污閥外排部分上清液，達(dá)到預(yù)濃縮和一次凈化之目的，結(jié)果見表4。隨后用減壓閥卸壓，經(jīng)卸料閥將預(yù)濃縮物料卸入冷卻溶解槽，冷卻溶解，靜置陳化，達(dá)到二次凈化目的，結(jié)果見表5。從表4和表5的結(jié)果可以看出，用壓力釜析晶預(yù)濃縮，效果十分理想。關(guān)鍵是工藝流程的選擇和終點(diǎn)溫度的控制。表3中性液質(zhì)量分析結(jié)果g/L中性液類型ρ(Fe)ρ(Al)ρ(Ca)ρ(Mg)ρ(Pb)軟錳礦制取的中性液30黝錳礦制取的中性液25菱錳礦制取的中性液25表4壓力釜外排上清液分析結(jié)果中性液類型壓力釜工作參數(shù)外排上清液ρ/(g·L-1)PH終溫/℃終壓/MPaMnFePb軟錳礦中性液185350軟錳礦中性液191360黝錳礦中性液184280黝錳礦中性液195280菱錳礦中性液190400菱錳礦中性液195450注：靜置時(shí)間12min。表5壓力釜預(yù)濃液冷卻溶解、靜置陳化凈化分析結(jié)果預(yù)濃液類別預(yù)濃縮濾液各物質(zhì)質(zhì)量濃度/(g·L-1)濾渣中各物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%CaMgFeAlPbCaOMgOAl2O3SiO2Fe軟錳礦預(yù)濃液微量微量20395黝錳礦預(yù)濃液微量微量20395菱錳礦預(yù)濃液25392壓力釜結(jié)晶硫酸錳產(chǎn)品將凈化后的預(yù)濃液注入壓力釜中，當(dāng)釜內(nèi)溫度升至190-195℃時(shí)，釜內(nèi)壓強(qiáng)可達(dá)到，該狀態(tài)下靜置8-10min，經(jīng)取樣排污閥排出部分上清液，再經(jīng)卸料閥卸入板框壓濾機(jī)進(jìn)行固液分離，結(jié)果見表6。產(chǎn)品經(jīng)干燥后化驗(yàn)分析，結(jié)果見表7。從表6、表7看出，壓力釜結(jié)晶硫酸錳，結(jié)晶率高，質(zhì)量穩(wěn)定可靠。該工序控制的關(guān)鍵是每一釜的生產(chǎn)時(shí)間，時(shí)間過長，產(chǎn)品的鐵含量增加，產(chǎn)品外觀顏色變黃。表6壓力釜結(jié)晶硫酸錳研究結(jié)果編號預(yù)濃液加入量/L終溫/℃終壓/MPa母液結(jié)晶率/%體積/Lρ(Mn)/(g·L-1)pH1#1001912#1001923#1001954#100195注：1#，2#為二礦加酸法預(yù)濃液；3#，4#為菱錳礦預(yù)濃液。表7硫酸錳產(chǎn)品檢測結(jié)果%編號w(硫酸錳)w(Mn)w(Fe)w(As)w(Pb)w(Cl)w(水不溶物)pH1#62002#62003#81564#8161注：1)外觀顏色為亮淡玫瑰色；2)硫酸錳指MnSO4·H2O。3結(jié)論1)壓力釜結(jié)晶法生產(chǎn)硫酸錳，具有單位設(shè)備生產(chǎn)效率高、能耗較低、回收率高等優(yōu)點(diǎn)。2)工藝先進(jìn)，技術(shù)可靠，操作平穩(wěn)，質(zhì)量上乘，為中國豐富的低品位錳礦資源開拓綜合利用的新途徑，具有極高的社會經(jīng)濟(jì)效益。3)以該生產(chǎn)工藝為基礎(chǔ)，可進(jìn)一步開發(fā)w(Mn)≥%的高純合成碳酸錳、w(MnO)≥98%的高純一氧化錳、w(MnO2)