富镁硫酸锰母液中镁锰分离的研究

本文研究了用二氧化锰吸收烟气中二氧化硫生产硫酸锰的可能性,并用碳酸法对富镁硫酸锰母液进行镁、锰分离,镁的分离度达到98%以上。本研究对于采用含镁较高的碳酸锰矿石生产硫酸锰的(?)镁,也具有一定的参考价值。     

从低锰镁质量比溶液中结晶分离锰、镁试验研究

针对两矿法浸出软锰矿获得的富镁硫酸锰浸出液(锰镁质量比为2.55∶1),研究了采用蒸发结晶法分离锰、镁。通过正交试验和单因素试验,考察了温度、保温时间、搅拌速度对锰结晶行为的影响。试验结果表明:结晶温度、保温时间对硫酸锰晶体纯度影响较大,而搅拌速度对晶体纯度影响较小;低锰镁质量比溶液比高锰镁质量比溶液的结晶分离更为困难。     

用富镁低品位锰矿石制备硫酸锰的试验研究

针对低品位富镁软锰矿,研究了预脱镁—黄铁矿还原酸浸—制备硫酸锰。结果表明,在液固体积质量比3.5∶1、温度35℃、反应时间4h条件下,矿石脱镁率为86%;以脱镁渣为原料,在反应温度95℃、反应时间3h、物料配比n(MnO2)∶n(FeS2)∶n(H2SO4)=1∶0.18∶2.0条件下,锰浸出率为97%;所得硫酸锰的纯度较高,达到工业硫酸锰行业标准。     

用软锰矿矿浆脱硫吸收液制备碳酸锰

研究了以碳酸氢铵为碳化剂从低品位软锰矿矿浆脱硫吸收液中碳化沉淀硫酸锰制备碳酸锰,考察了碳锰比(碳酸氢铵与硫酸锰的物质的量比)、温度、初始pH及加料速度对锰回收率的影响。结果表明:反应过程中,碳锰比对溶液中锰的沉淀率影响较大,碳锰比为2.2时,锰沉淀率达98%以上;反应温度为40℃、pH为6.0条件下,硫酸锰溶液中加入碳酸氢铵,混合10min,反应1h,所得碳酸锰中锰质量分数为43.32%,质量达工业级碳酸锰一等品标准(HG/T 4203—2011)。     

用P507-Cyanex272协萃体系从电解锰合格液中萃取分离锰镁钙

研究了采用P507-Cyanex272协萃体系从电解锰合格液中萃取分离锰镁钙，考察了水相pH、有机相皂化率、萃取相比、萃取剂体积分数、萃取温度、混合时间及Cyanex272添加量对锰、镁、钙离子萃取率的影响，并对负载有机相进行洗涤、反萃取分离去除钙镁杂质。结果表明：在水相pH=4.5、有机相皂化率50%、萃取相比V_o/V_a=2.5/1、萃取剂体积分数30%、萃取温度35℃、混合时间5 min、Cyanex272占比60%条件下，锰、镁、钙萃取率分别为64.28%、15.77%和16.24%;负载有机相分别用0.03 mol/L稀硫酸溶液和30 g/L硫酸锰溶液进行两段洗涤，再以1 mol/L硫酸反萃取，反萃取液中锰、镁离子质量浓度分别为52.57 g/L和0.27 g/L,反萃取液再经高纯碳酸锰中和—协同萃取—反萃取，可满足电池级硫酸锰生产要求。     

萃取分离电解锰阳极液中锰、镁离子试验研究

电解锰过程中,阳极液中的镁离子在闭路循环中会逐渐积累,使电流效率下降,能耗增大,同时也影响电解锰产品质量。研究了用P204-磺化煤油溶液萃取分离阳极液中的锰离子和镁离子,分别考察了P204体积分数、有机相皂化率、水相pH、相比等参数对锰离子和镁离子萃取率的影响。结果表明,在溶液温度35℃、P204体积分数25%、有机相皂化率50%、水相pH=4.0,Vo∶Va=2∶1的最佳条件下,经4级逆流萃取,锰离子萃取率达99.5%,镁离子萃取率为31.8%。     

镁离子对锰电解液理化性能影响的实验研究

对纯硫酸锰溶液和含铵硫酸锰溶液在不同镁离子浓度及温度下的溶液密度、粘度、电导率进行了测定。结果表明：在同一温度下，2类溶液的密度和粘度都随镁离子浓度的增加而增大，而溶液电导率随镁离子浓度的增加而降低。在同一镁离子尝试下，2类溶液的密度和粘度都随温度的升高而降低，而电导率随温度的升高而增大。在相同温度和镁离子浓度下，含铵硫酸锰溶液的密度、粘度和电导率都比纯硫酸锰溶液大。     

高纯硫酸锰生产技术现状

高纯硫酸锰生产的核心技术是钙、镁、钾、钠等杂质离子与锰离子的高效分离问题。综述了高纯硫酸锰生产各种方法的优缺点,其中包括电解金属生产法,氟化物除钙镁法,重结晶法,硫化锰法等。重点介绍了低成本绿色全新技术生产超高纯和高纯硫酸锰的方法。通过对各种方法的介绍,希望为工业上选择理想的高纯硫酸锰生产方法提供指导。     

氯化锂溶液磷酸盐沉淀法除镁的热力学分析

锂镁离子性质接近,锂镁分离是高纯氯化锂制备过程的关键问题。针对磷酸盐沉淀法除镁工艺进行热力学分析。根据平衡原理和质量守恒定律,分别绘制了298 K时Mg2+-PO3-4-H2O,Li+-Mg2+-PO3-4-H2O,Li+-Mg2+-NH+4-PO3-4-H2O系热力学平衡图,并考察了工艺参数对除镁的影响。研究结果表明:锂离子的存在不利于磷酸盐除镁,磷酸铵镁盐法除镁效果优于磷酸镁盐法,平衡镁含量随着溶液中总氮浓度升高、锂浓度降低而降低。当氯化锂溶液中[Li]T=1.00 mol·L-1,[N]T=0.03 mol·L-1,初始[Mg]T=0.01 mol·L-1,初始[P]T=0.03 mol·L-1时,p H范围为4.5~13.0时,存在4个平衡固相稳定区即Mg HPO4(5.9p H6.6),Mg NH4PO4(6.6p H9.6),Mg(OH)2(10.0p H13.0),Li3PO4(6.6p H13.0),此时Mg NH4PO4稳定区对应镁浓度约为1×10-3.5mol·L-1,满足深度除镁的效果。验证实验表明,当溶液p H为8.0时,溶液初始Li2O,Mg浓度分别为14.95和0.45 g·L-1,加入1.35倍镁摩尔量的磷酸铵,25℃搅拌4 h后,溶液残留镁、磷量分别为0.011和0.004 g·L-1,镁除去率为97.56%。理论计算与验证实验结论相符。     

电解金属锰生产过程除镁的研究

对电解法炼锰生产过程中的硫酸锰电解液除镁进行研究。先将部分硫酸锰电解液除去重金属杂质,然后对原始电解液和除重金属后的电解液分别使用重结晶法和氟化沉淀法进行除镁对比试验。结果表明,先用硫化沉淀法除重金属,再用氟化沉淀法除镁,除镁效果最佳,除镁率达到92.74%。     

四氧化三锰生产废水处理和循环利用

采用沉淀法除锰和离子交换法去除钙、镁离子,两步法处理四氧化三锰生产废水后,可返回系统循环使用。考察了碱和氧化剂加入量及反应时间对除锰效果的影响。结果表明:处理后的废水中锰离子含量低于0.05 mg/L,锰的去除率达到99.99%。使用阳离子交换树脂能完全去除废水中的钙、镁离子。经过半年工业生产试验表明:废水处理成本低,工艺方法切实可行,产品全部合格。     

利用废弃硫酸锰溶液制取工业碳酸锰

国内某电解金属锰企业废弃的硫酸锰溶液,通过净化达到碳酸锰生产的合格溶液后,可以直接采用碳酸氢铵进行沉锰,然后过滤得到含水约15%的工业碳酸锰产品,根据试验过程并结合该工厂实际情况,确定了废弃硫酸锰溶液制取工业碳酸锰的实施方案。     

重金属制粉洗涤废水中氨氮资源回收工艺的研究

采用蒸发结晶与磷酸铵镁结晶沉淀法组合处理一种重金属深加工制粉工艺中产生的氨氮废水,探索了该废水处理的工艺路径与关键工艺参数。利用扫描电镜、红外光谱仪、激光粒度分布仪对产物进行了分析,考察了蒸发结晶法中蒸发温度、pH值、搅拌速度与磷酸铵镁结晶沉淀法中反应pH值、反应时间、药剂投加比对废水中氨氮的资源化回收的影响。结果表明,高浓度氨氮废水采用蒸发结晶法,通过硝酸调节pH值为5、温度为80℃、转速为300 r/min时回收硝酸铵晶体为分析纯,粒度分布均匀,回收率达到97.04%;将高浓度氨氮废水蒸发结晶后产生的冷凝水与低浓度氨氮废水混合,采用磷酸铵镁结晶沉淀法资源化回收废水中的氨氮,当pH值为9、反应时间为120 min、药剂投加比为w_(Mg)∶w_N∶w_P=1.2∶1∶1.2时,出水氨氮达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准15 mg/L,磷酸铵镁的回收率达到94.53%。分析纯硝酸铵与磷酸铵镁外售后得到的经济效益抵消废水治理成本后还能产生一定的盈利。     

甘蔗汁还原软锰矿制备高纯碳酸锰工艺研究

采用甘蔗汁作为还原剂,在稀硫酸介质中湿法还原软锰矿制备高纯碳酸锰。当甘蔗汁与软锰矿质量比为1．15时,锰的浸出率在95％以上。用活性炭对硫酸锰滤液进行吸附处理,通过单因素实验确定最佳脱色工艺参数,结果表明：当活性炭与甘蔗汁质量比为0．1,溶液DH值为2,反应时间3h时,硫酸锰粗滤液的脱色率在94％以上;然后加入硫化钡除去溶液的重金属离子,过滤,向滤液中加入二氟化锰使溶液中的钙、镁等离子沉淀除去得高纯硫酸锰溶液,将碳酸氢铵加入硫酸锰溶液中制备出高纯碳酸锰。经检测产品纯度在95％以上。     

电池级硫酸锰的制备研究

采用工业级硫酸锰制备电池级硫酸锰的工艺过程,关键在于用福美锰除重金属和用氟化锰除钙镁.结果表明,硫酸锰溶液中采用硫化锰除重金属和用氟化锰除钙镁效果显著,重金属的含量均达到0.001％以下,钙和镁的去除率分别达到99.1％和98.1％.结合硫酸铁除钾、钠和水解沉淀除铁、铝,硫酸铝除氟,浓缩、结晶制得硫酸锰产品.经检测产品纯度达到电池级高纯硫酸锰的标准.     

废盐酸浸出菱锰矿制备四水氯化锰扩大试验

对用工业废盐酸浸出菱锰矿制备四水氯化锰进行了扩大试验。结果表明:在浸出温度80℃、pH=3.0、液固体积质量比4∶1、浸出时间60min条件下,锰浸出率达91.1%;浸出过程中添加硫酸锰可去除大部分钙,浸出液一次浓缩后,除钙率达到95%;利用氟化锰除镁,氟化锰过量系数为1.0时,除镁率达86%;净化液经氯化钡脱硫、浓缩结晶,获得四水氯化锰产品,其质量达到HG-T3816—2006标准,锰回收率为72.3%。     

EDTA容量法测定铝合金中的镁

试样以氢氧化钠溶解，使铝、锌转入溶液并与铜、铁、锰、镁等氢氧化物沉淀分离。将沉淀以酸溶解并调节溶液酸度近中性，用DDTC分离铜、铁、锰，然后在PH10的氨性溶液中。以铬黑T为指示剂，用EDTA标准溶液直接滴定镁，测试铝合金中镁的含量。     

电解锰渣回收锰制备高纯硫酸锰的研究

利用二氧化锰矿粉和硫酸的氧化作用浸出锰金属,再通过调节浸出液pH除大部分的铁,然后在不同pH条件下采用P204萃取剂两步法除钙铁和回收锰,最后经硫酸反萃取后浓缩结晶制备高纯硫酸锰。最佳工艺条件为:在硫酸浓度100g/L、液固体积质量比6mL/g、渣料质量比8、浸出温度90℃、浸出时间180min,锰浸出率可达93.5%;调节浸出液pH=4.0除大部分的铁,除铁率达到了84.8%,溶液浓缩定容至20mL,调节浸出液pH=1.6,加入体积比1∶1、皂化率30%的P204和磺化煤油萃取剂,萃取10min,钙、铁萃取率分别达到了91.2%和80.5%,再次调节浸出液至pH=3.5,加入体积比2∶1、皂化率30%的P204和磺化煤油萃取剂,萃取10min,锰萃取率最高达92.9%,最后经硫酸反萃取后浓缩结晶制备高纯硫酸锰,锰的总回收率达到了82.6%,溶液经浓缩结晶后得到的高纯硫酸锰纯度达到了99.78%,含铁0.0012%、钙0.0023%。     

脱除硫酸锰溶液中杂质镁的研究

分别采用重结晶法和氟化沉淀法脱除硫酸锰溶液中的杂质镁。用Pitzer热力学模型对二元系MgSO4-H2O、MnSO4-H2O和三元系MgSO4-MnSO4-H2O的溶解度相图进行模拟预测,并结合溶解度相图对三元系的固溶体用重结晶法验证其分配比。同时采用氟化沉淀法进行对比试验。结果表明,由于固定分配比,重结晶法对镁锰分离作用十分有限,而加入MgF2晶种的氟化沉淀除镁新方法能够有效提高氟化沉淀法的效率,在95℃下,加入0.3g氟化镁晶种和250%理论用量的NH4F搅拌1h,能使镁的除去率达到94.3%。     

用电解锰阳极液制备电池级硫酸锰

研究了采用一种新型萃取剂A从电解锰阳极液中通过溶剂萃取获得制备电池级硫酸锰的高纯溶液,考察了振荡时间、水相pH、萃取剂浓度、有机相皂化率、相比Vo/Va、硫酸铵浓度对萃取的影响,以及相比Vo/Va和酸度对反萃取的影响.结果表明:在Vo/Va=1.5/1、萃取剂体积分数30％、有机相皂化率30％、水相pH=4.6、25℃条件下萃取15 min,锰萃取率为77.9％,镁萃取率为13.7％;用1 mol/L硫酸溶液,在相比V o/V a=6/1条件下反萃取负载有机相,得到平均锰质量浓度53 g/L、酸度较低的反萃取液;用此反萃取液制得的硫酸锰产品中锰质量分数大于32％,镁质量分数低于1.5×10-5,符合化工行业《电池用硫酸锰》一等品要求.