硫磺还原焙烧—酸浸法提取锰阳极泥

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2017.08.004硫磺还原焙烧—酸浸法提取锰阳极泥黎应芬1，李祥1，叶华2，孔祥忠2(1.贵州理工学院材料与冶金工程学院，贵阳550003；2.中南大学化学与化工学院，长沙410083)摘要：以硫磺为还原剂，硫酸溶液为浸出剂，通过火法—湿法耦合的方法提取电解锰阳极泥中的锰和尾渣富集铅。对硫磺用量、焙烧温度、焙烧时间、浸出温度、硫酸用量等工艺参数进行了探究。结果表明，当硫磺和锰阳极泥的质量比为1.0、焙烧温度300℃、焙烧时间60min、硫酸和锰的摩尔比0.9、浸出温度25℃、浸出反应20min时，锰的浸出

2、率为98%，尾渣含铅量30.5%。关键词：锰阳极泥；硫磺；硫酸；焙烧中图分类号：TF803.2文献标志码：A文章编号：1007-7545（2017）08-0000-00RecoveryofManganeseAnodeSlimesbySulfurReductionRoasting-AcidLeachingProcessLIYing-fen1,LIXiang1,YEHua2,KONGXiang-zhong2(1.CollegeofMaterialsandMetallurgyEngineering,GuizhouInstituteofTechnology,Guiyang5

3、50003,China;2.CollegeofChemistryandChemicalEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China)Abstract：Manganeseandleadwererecoveredfrommanganeseanodeslimesviareductionroasting-acidleachingprocesswithsulfurasreductantandH2SO4asleachingagent.Theeffectsofsulfurdosage,roastingtempera

4、ture,roastingtime,leachingtime,andH2SO4dosageonmanganeseextractionandleadenrichmentwereinvestigated.Theresultsshowthatmanganeseextractionrateis98%andleadcontentinslagis30.5%undertheoptimumconditionsincludingmassrateofsulfurtomanganeseanodeslimesof1.0,roastingtemperatureof300℃,roastingt

5、imeof60min,molarrateofH2SO4tomanganeseof0.9,leachingtemperatureof25℃,andleachingtimeof20min.Keywords：manganeseanodeslime;sulfur;sulfuricacid;roast锰在钢铁，化工和电池行业有广泛的用途，近年来，锂电池和超级电容器在电子产品和电动汽车领域得到普遍应用，更是加大了锰的需求量[1]，所以单纯依靠锰矿资源的开发已经难以满足市场需求。电解锰阳极泥主要成分是MnO2、PbSO4等，作为生产电解锰过程中的副产品，其中含锰量往往高于40%，

6、有必要对其进行综合回收[2-3]。目前，从锰矿和阳极泥中提取锰的方法主要有：一是利用SO2、HCl、CH3OH等在酸性条件下还原MnO2，锰以Mn2+形式溶解出来，适合处理低品位原料。二是在高温下把四价锰还原为单质锰，常见还原剂有C、CO、H2等，适合处理高品位原料。三是火法与湿法相结合的联合工艺，原料先经硫酸化焙烧、还原焙烧或氯化焙烧，然后再进行浸出，锰溶解到溶液中[4-5]，常用浸出剂是H2O、H2SO4、HCl或HNO3。ZHANG等[6]以硫磺为还原剂把低品位锰矿焙烧还原，然后用硫酸溶液浸出。周艳红等[7]则以蔗髓为还原剂，在350℃对软锰矿进行还原焙烧，再

7、把产物溶于硫酸溶液中，提取效果都比较理想。而CHENG等[8]利用稻秆为还原剂，在500℃焙烧还原低品位的锰矿，然后进行硫酸溶液浸出，也同样具有很高的浸出率。王婷香[9]将粗糠水解后与软锰矿粉进行反应，再用硫酸浸出，锰的浸出率达95%以上。本文研究硫磺还原焙烧—硫酸浸出法提取锰阳极泥的工艺，考察了焙烧和浸出条件对锰浸出率以及尾渣富集铅的影响。1试验1.1试验材料本试验所用锰阳极泥取自湖南湘西某冶炼厂，原料按照试验要求进行了烘干、球磨、筛分。采用XRF分析其成分，结果为（%）：Mg0.36、Al1.43、Si2.80、Mn49.00、Se0.36、Ca0.82、P