低品位碳酸锰矿的回收利用研究

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1、万方数据中图分类号UDCTF79228硕士学位论文学校代码密级低品位碳酸锰矿的回收利用研究10533Researchonrecoveryandutilizationofalow--grademanganesecarbonateore作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：林清泉工程硕士化学工程化学化工学院刘有才副教授论文答辩日期圣!仝：竺：够答辩委员会主中南大学二0一四年五月万方数据学位论文原创性声明㈣itllll4iii洲nliii㈣1wi)㈣㈣㈣Y2684295本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导师

2、指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：主查盗垦日期：丝年羔月旦日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被

3、查阅和借阅；学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：导师签名万方数据中南大学硕士学位论文摘要低品位碳酸锰矿的回收利用研究摘要：随着我国工业的快速发展，锰及锰系产品作为重要原料，需求量与日俱增，而我国富锰矿资源不断减少，长期依赖进口锰矿石必会影响锰工业的可持续发展。因此，高效、经济地利用国内贫锰矿资源是解决锰资源短缺的重要途径。本文针对湖南永州某地含Mn8．11％、Fe3．41％的碳酸锰矿，采用直接硫酸浸出法处理，优化

4、浸出条件以实现锰、铁的选择性浸出。试验考察了矿石粒度、硫酸初始浓度、液固比、反应时间以及搅拌速度对浸出率的影响，试验结果显示，在原矿粒度为．2mm、硫酸初始浓度O．86mol／L、液固比5：1、转速为150r／min等条件下常温浸出180min，锰浸出率达到了96．21％，而铁浸出率仅为13．35％。对锰矿浸出过程的动力学研究表明，锰的浸出受化学反应和通过残留层的扩散联合控制，符合浸出剂变浓度情况下的未反应收缩核模型，不同温度(丁)下锰浸出率(抛)与浸出时间(f)的关系可表示为：，：o．14P2265‘％『(1一‰)-％一

5、l+ln0一托彤]+8．94×10-4e3265"％『(1一加)-％一1]其中化学反应控制项的表观活化能砍-I=27．15kJ／tool，。内扩散控制项的表观活化能为Eo=18．83kJ／mol。对浸锰液进行氧化中和法除铁、硫化沉淀法除重金属等除杂处理。试验结果表明：在80℃温度条件下加入理论用量1．5倍的Mn02，氧化反应60min，控制溶液pH值为5．O，除铁率达至1J96．38％，锰损失率为4．98％。用MⅣ-二乙基二硫代氨基甲酸钠(S．D．D)除重金属时，控制溶液温度为60。C，pH值为5．4～6．0范围，加入理论

6、用量1．2倍的S．D．D，反应60min，所得溶液中残留镍含量S1．5ppm，除镍率达95．3％，锰损失率为3．05％。对净化后硫酸锰溶液进行了碳化结晶制备碳酸锰的试验研究，考察了NH4HC03用量、结晶温度、结晶时间和加料方式等因素对结晶过程中锰回收率和产品质量的影响。结果表明，在优化的结晶条件下，碳化结晶制备得到符合化工行业标准HG／T4203．2011一等品要求的碳酸锰产品。最后对生产成本作了经济核算，并探讨了“三废"的利用研究。关键词：碳酸锰矿；浸出；动力学；碳化结晶分类号：TF792万方数据Researchonr

7、ecoveryandutilizationofalow—grademanganesecarbonateoreAbstract：WiththerapiddevelopmentofChina’Sindustry．thedemandingtomanganeseandkindsofmanganesecompoundsusedforsignificantmaterialsisgrowingwitheachpassingday，whilethemanganeseresourcesaregraduallydecreasing．Relyi

8、ngonimportedmanganeseoresforalongtimewillaffectthesustainabledevelopmentofChina’Smanganeseindustry．Therefore，researchonhowtomakegooduseoflcanmanganeseor