硫酸锰生产新工艺的研究_田宗平

《硫酸锰生产新工艺的研究_田宗平》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第28卷第2期中国锰业Vo1.28№22010年5月CHINA′SMANGANESEINDUSTRYMay2010硫酸锰生产新工艺的研究1,2田宗平(1.湖南省有色地质勘查局二四五队测试中心,湖南吉首416007;2.怀化裕源化工厂,湖南怀化418000)摘要:将软锰矿在新型立窑中还原焙烧、隔绝空气快速冷却和热循环利用等新技术,配以球磨、浸出与除杂、固液分离与净化、浓缩与干燥等工艺,生产优质硫酸锰产品。达到了资源利用高效、能源消耗节省、操作工人劳动强度降低、产品质量优质和环境保护得到加强等的效果,实现了对低品位二氧化锰[MnO2≥2

2、5%(质量分数)]矿粉综合利用率在90%以上。特别是通过该研究,解决了两矿加酸法和反射炉等老式窑炉焙烧法生产硫酸锰工艺中的很多技术难题和生产成本偏高的经济问题。关键词:硫酸锰;生产;新工艺;研究中图分类号:TQ125.14文献标识码:A文章编号:1002-4336(2010)02-0026-04[1～4]硫酸锰生产的工艺研究与工业实践已有现了矿粉中二氧化锰的综合利用率在85%以上的很多报道,正是这些科技工作者和企业的大胆创新工业生产效果;但渣量较大、能耗偏高、工艺控制难与实践,推动了我国硫酸锰工业的发展。但随着国度大和渣中硫含量高不

3、便综合利用等是该法的弊家创建“环境友好、资源节约”型社会的推进,研究和端;随着二氧化锰和硫铁矿等原材料价格的攀升,硫使用更加先进的硫酸锰生产新工艺,前景广阔。酸锰生产成本急剧上涨,工厂生产利润率越来越少。针对上述状况,本文结合工业实践,分析与研究1工艺研究的背景了各种老式窑炉焙烧还原法和两矿加酸法生产硫酸我国硫酸锰工业生产,从20世纪50年代至21锰工艺,通过对资源利用、能源消耗和环境保护等3世纪初期,主要采用反射炉焙烧还原法(又称干法),方面的研究,找到了工艺研究的突破口。该法采用反射炉在高温下用无烟煤将二氧化锰还原2工艺研究与工

4、业实践为一氧化锰为主要工序,配以浸出、除杂、浓缩、烘干、包装等工序,生产硫酸锰。生产中需要使用优质本工艺的研究围绕取得高效、节能和环保的目二氧化锰矿粉(MnO2>50%);工人在高温环境中进的,笔者经历了长期的工业窑炉改造、工艺创新与工行焙烧作业,劳动强度大、粉尘多、环境差;矿粉经高业实践,优化总结了一套成熟的立窑碳还原连续焙温还原后在冷却过程中反氧化严重,二氧化锰的还烧法生产硫酸锰新工艺,其生产工艺流程如图1。原转化率在85%以下。同时,还出现了一些其它形2.1原材料与主要组分含量式的还原焙烧炉,但还原转化率都不高。原材料与主要组

5、分含量见表1。从21世纪初期开始,随着资源的贫乏和环境保护意识的加强,两矿加酸法(又称湿法)直接生产硫表1主要原材料名称与组分[3～4]酸锰的工艺取得了突破,并得到了广泛应用。序号原材料名称组分含量该法主要采用二氧化锰矿粉、硫铁矿粉与硫酸在适MnO2%≥25%,Mn%≥15%,Fe%≤1软锰矿宜条件下直接进行氧化还原反应制备硫酸锰溶液为10%,重金属总量≤1%。主要工序,配以除杂、净化、浓缩、烘干等工序,生产2还原煤无烟煤,固定碳>55%,硫<1%。高质量硫酸锰。它解决了直接反应、降低粉尘、减少3燃烧煤无烟煤,固定碳>40%,硫<2

6、%。劳动强度等影响工业生产的不利因素,为低品位二4硫酸H2SO4%≥93%。氧化锰(MnO2≥35%)矿粉的利用开辟了新途径,实收稿日期:2009-12-25作者简介:田宗平(1963-),男,湖南临澧人,高级工程师,主任兼厂长,主要从事化工工艺、分析测试和环境保护研究,已发表论文39篇,电话:13974332368,E-mail:hnxx-tianzongping@163.com.第2期田宗平:硫酸锰生产新工艺的研究27的二氧化锰矿砂与无烟煤按照一定比例稍混合后,送入预先升温至较理想二氧化锰还原温度的新型立窑中,利用矿粉的重力特征

7、自上向下流动,在隔绝空气的条件下进行还原焙烧与冷却,再配以粉碎、酸浸与除杂、制液与净化、浓缩与干燥、包装等工序而制得。各工序的主要化学反应如下:还原焙烧:2MnO2+C=2MnO+CO2←酸浸:MnO+H2SO4=MnSO4+H2O(有用正反应);2+4+2+3+2Fe+Mn=Mn+2Fe(有用副反应);R2O3+3H2SO4=R2(SO4)3+3H2O(有害反应);RO+H2SO4=RSO4+H2O(有害反应);3+-除杂:R+3OH=R(OH)3↑2+2-Pb+S=PbS↑2+2-Ni+S=NiS↑由于工艺较长,且副反应较多,不

8、便一一列举,只有得到最好的产品质量、最低生产成本、最小环境污染和最低劳动耗费等,才是最终目的。图1硫酸锰生产流程2.3产品质量2.2生产工序与主要化学反应本法生产的硫酸锰产品玫瑰红色或呈白色粉末本工艺主要生产工序如下:将破碎至<10m