铁屑还原浸出低品位软锰矿工艺研究.pdf

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1、第32卷第1期矿冶工程V01．32No12011年02月MINGANDMETALLURGICALENG姗ERDGFebruary2012铁屑还原浸出低品位软锰矿工艺研究①施雯，颜文斌，熊邵锋(吉首大学化学化工学院，湖南吉首416000)摘要：对低品位软锰矿还原浸出工艺进行了研究，以铁屑作为还原剂，在硫酸存在的条件下还原浸出软锰矿。通过单因素实验确定软锰矿铁屑还原浸出的最佳工艺条件为：铁屑与软锰矿质量比(简称铁矿比)为0．25：1，酸矿质量比为1：1，液固比为5：1，反应时间为1h，初始反应温度为10℃。在最佳浸出工艺条件下，

2、软锰矿中锰的浸出率达到98％以上。关键词：浸出；锰矿；软锰矿；还原；铁屑中图分类号：TF111文献标识码：A文章编号：0253—6099(2012)01—0084—03TechnicalStudyonLeachingLow-gradePyrolusiteUsingScrapIronasReductantSHIWen，YANWen—bin，XIONGShao—feng(CollegeofChemistryandChemicalEngineering，JishouUniversity，Jishou416000，Hunan，Chi

3、na)Abstract：Studiesonreductionleachingtechnologyoflow—gradepyrolusitewerecarriedout．Scrapironwasusedasreductanttoleachlow·gradepyrolusiteinsulphuricacid．Theoptimumtechnicalconditionsofleachingpyrolusitebysingle．factortestwereconfirmedasfollows：themassratioofscrapir

4、ontopyrolusitewas0．25：1，themassratioofsul-phufcacidtopyrolusitewas1：1，theliquid—solidratiowas5：1，reactiontimewas1handinitialreactiontemperaturewas10℃．Theleachingrateofmanganeseinpyrolusitereachedabove98％undertheoptimumleachingconditions．Keywords：leaching；manganeseo

5、re；pyrolusite；reduction；scrapiron到目前为止，国内外软锰矿还原工艺技术可分为铁浸出法和农林副产物直接浸出法-7]等。焙烧法还原与湿法还原两大类。针对国内储量丰富的低品位软锰矿，本文以廉价软锰矿还原焙烧一般是在700～1000℃下，用二的工业废铁屑为还原剂，采用湿法还原浸出。通过单氧化锰与还原剂产生反应，将四价锰还原成二价锰，还因素实验来探索铁屑还原浸出软锰矿的最佳工艺条原剂可选择C、CO、H、CH等。焙烧装置主要采用反件，为低品位软锰矿的利用提供一定的实验依据。射炉、焙烧窖等，也有采用微波焙烧

6、的报道。由于不同软锰矿的化学成分差异，其还原反应的特性亦有1实验原料及实验原理很大的差异，从而每一种软锰矿的还原焙烧的工艺参1．1实验原料数都需通过实验后才能确定。还原反应后所生成的软锰矿取自湘西某企业，其主要化学组成如表1MnO可用酸溶解，再经过各种净化过程，得到纯净的所示。实验铁屑为机械加工厂废弃铁屑，含铁量为含锰溶液，用于制取各种最终锰产品。目前处理高品93．60％。硫酸为分析纯。位锰矿最通行的生产工艺就是还原焙烧法，其缺点主要有：设备投资较大、耗能高、焙烧过程产生的烟气对表1软锰矿中主要元素成分(质量分数)／％环境有

7、污染。软锰矿的湿法还原是国内外最近几年的研究热点。与传统的还原焙烧工艺相比，湿法还原工艺具有对环境污染小、耗能低等优点。软锰矿的湿法还原工艺主要有两矿一步法J、二氧化硫浸出法、硫酸亚①收稿日期：2011-08-23基金项目：湖南省科技计划项目(2010FJ1011—3)作者简介：施雯(1985一)，男，湖南常德人，硕士研究生，主要研究方向为矿产资源加工与应用。通讯作者：颜文斌(1965一)，男，湖南邵东人，教授，主要从事矿产加工与功能材料研究工作。第1期施雯等：铁屑还原浸出低品位软锰矿工艺研究1．2反应原理矿的浸出影响不大。

8、故最佳铁矿比为0．25：1，约为理Fe—H：O体系的电极电势图如图l所示。由图l论铁矿比的2倍。其原因为：反应中铁屑没有经过粉可知：在酸性条件下，Fe和H：都具有还原MnO的能碎，颗粒较大，比表面积较小，反应不是很完全，部分铁屑未参与反应；反应有氢气溢出，即反应中有部分生成力，且H：具有更