软锰矿直接被钢铁酸洗液与硫酸浸出生产工业硫酸锰的工艺研究

介绍含锰量26%～34%的软锰矿、硫铁矿、钢铁酸洗液与硫酸直接浸出制备硫酸锰溶液,经过净化、浓缩、干燥制备工业硫酸锰.对其工艺过程和技术条件进行探讨,产品质量符合标准,锰的利用率在93%以上.     

用软锰矿治理硫酸尾气中SO2的试验研究及经济评价

研究用软锰矿的水悬浮液脱除一转一吸硫酸生产尾气中的ＳＯ２并副产工业硫酸锰的工艺可行性。从技术经济的角度将这种脱硫方法与改造为二转二吸流程以及传统的工业硫酸锰生产方法－硫酸法进行了分析比较，结果表明该方法具有较好的经济效益和社会效益。     

利用钛白废硫酸生产工业硫酸锰

介绍了用钛白废硫酸制工业硫酸锰的生产工艺及采用该工艺可获取的良好环境效益和经济效益。     

工业硫酸锰中钙、镁的净化研究

采用氟化锰作为沉淀剂对工业硫酸锰中的钙、镁进行净化研究。通过单因素实验和正交试验考察了溶液pH、反应温度、氟化锰加入量对钙、镁净化率的影响。实验结果表明,影响钙、镁沉淀率的因素最主要的是氟化锰的加入量,其次为反应温度、溶液pH。在实验中,当氟化锰加入量为1 g、反应温度为90 ℃、溶液pH为4.5时,钙、镁的净化率分别为83%和85%。采用氟化锰作为沉淀剂净化工业硫酸锰中的钙、镁是可行的,该方法操作方便,并且不会引入新的杂质。     

木屑还原浸出低品位软锰矿制备硫酸锰工艺研究

对湖北某地低品位软锰矿还原浸出工艺进行了研究,利用当地丰富的农林资源,以木屑作为还原剂,在硫酸存在下还原浸出软锰矿,通过正交实验和单因素实验对浸锰工艺条件进行了研究。结果表明,该工艺使用添加剂,可较大程度提高浸锰速率,相关的浸出影响因素优化条件为:浸锰温度为90℃,硫酸质量分数为25%,浸锰时间为1.5 h,木屑和添加剂用量分别为软锰矿投加量的20%和2%(均为质量分数)。在此条件下,锰的浸出率可达98%以上,硫酸锰纯度达98.2%。     

木屑还原浸出低品位软锰矿制备硫酸锰工艺研究

对湖北某地低品位软锰矿还原浸出工艺进行了研究,利用当地丰富的农林资源,以木屑作为还原剂,在硫酸存在下还原浸出软锰矿,通过正交实验和单因素实验对浸锰工艺条件进行了研究.结果表明,该工艺使用添加剂,可较大程度提高浸锰速率,相关的浸出影响因素优化条件为:浸锰温度为90℃,硫酸质量分数为25%,浸锰时间为1.5 h,木屑和添加剂用量分别为软锰矿投加量的20%和2%(均为质量分数).在此条件下,锰的浸出率可达98%以上,硫酸锰纯度达98.2%.     

尾矿酸浸液除锰工艺条件研究

金川公司尾矿酸浸液中除含有较高含量的铁和镁之外,还含有一定量的杂质锰。应用热力学原理计算并分析了硫酸锰与次氯酸钠反应的活性,以次氯酸钠为氧化剂、氧化镁为中和剂,通过正交设计与实验,得到了从该酸浸液中除锰的最佳工艺条件,并进行了除锰实验。将除锰滤液进一步除钙以及蒸发浓缩、冷却结晶得到了七水硫酸镁,其主含量为98.4%（质量分数）,符合HG/T 2680-2009《工业硫酸镁》I类一等品质量指标。     

工业硫酸锰中钙、镁深度除杂的工艺研究

研究了工业硫酸锰中钙、镁杂质的深度除杂工艺。采用硫酸锰溶液预处理、加入晶种、控制工艺条件相结合的方法,以氟化锰为钙镁除杂剂,改善体系的过滤性能,提高钙、镁的去除率,使产品中钙、镁含量之和降低至小于0.05‰。所得产品可以达到电池级高纯硫酸锰对钙、镁含量的要求。     

硫酸锰溶液中镁离子的沉淀行为研究

主要对以含镁高的工业硫酸锰溶液为原料制备高纯四氧化三锰时的沉淀工艺条件进行研究。通过实验测定氢氧化物沉淀时溶液中锰、镁离子浓度和计算沉淀物中镁与锰的质量比,研究了硫酸锰溶液的初始浓度、沉淀pH、反应温度对锰、镁离子沉淀的影响。结果表明,当硫酸锰溶液的锰质量浓度为40 g/L（镁质量浓度为1.56 g/L）,选择终点pH为9.0,反应温度为40 ℃时,锰离子的沉淀率可达90%,氧化得到的四氧化三锰产品中锰元素质量分数为71%,镁元素的质量分数为2×10-4,锌元素质量分数为1.26×10-4,其他金属元素质量分数均小于7×10-5,基本能达到四氧化三锰产品质量要求。     

硫酸亚铁还原浸取软锰矿工艺条件研究

以低品位的软锰矿为原料,硫酸亚铁为还原剂,对还原浸取锰的工艺条件进行了研究。试验结果得到硫酸亚铁浸取锰的最佳工艺条件:硫酸亚铁和MnO2物质的量之比为2∶1,液固比4∶1,硫酸初始浓度10%,搅拌速度220 r/min,反应温度90℃,反应时间3 h。在该条件下锰的浸出率可达97.12%。     

贫软锰矿直接酸浸生产高纯碳酸锰的工艺研究

介绍了含锰量18%～20%的贫软锰矿、硫铁矿与硫酸反应直接浸取制备硫酸锰溶液,经深度净化后,再与天然净化碱卤合成制备高纯碳酸锰的工艺过程和技术条件,产品质量符合标准要求,锰的浸出率达到95%,总合成收率达到90%以上。     

钛白废酸-软锰矿-硫铁矿制备高纯硫酸锰

研究以硫铁矿为还原剂,在钛白废酸中湿法还原软锰矿制备硫酸锰的工艺过程。探讨反应温度、反应时间、酸矿比和矿浆浓度等因素对硫酸锰浸出率的影响。实验结果表明：在反应温度为95 ℃、反应时间为2.5 h、硫铁矿与软锰矿（以锰计）的质量比为0.95～1.0、硫酸与软锰矿（以锰计）的质量比为1.30、矿浆质量分数为28%～30%的条件下,硫酸锰的浸出率达到95%以上。通过加入碳酸钙中和浸出溶液使其pH为5～6,以除去溶液中的铁、钛、铝等杂质;加入自制硫化锰以除去溶液中的重金属离子;加入二氟化锰以除去溶液中的钙镁离子等。所得溶液经陈化、过滤、浓缩和结晶后得高纯一水硫酸锰,产品纯度为99%以上。     

纤维素还原低含量软锰矿制备硫酸锰

用纤维素作还原剂还原低含量软锰矿,再用硫酸浸取制备了硫酸锰。考查了纤维素还原剂与软锰矿的质量比、纤维素粒度对还原效果的影响,分析了还原反应前后软锰矿矿物相的变化。实验表明,锰质量分数为19.02%的低含量软锰矿,纤维素还原剂与软锰矿粉的质量比m(还原剂)∶m(软锰矿粉)=1∶4较好,纤维素还原剂的粒度130~97μm较好。纤维素还原剂可将94.68%以上的MnO2转化为MnO,经硫酸浸取,可制得符合国家标准的硫酸锰。在2 t/d规模扩试结果基础上,已分别建成1万t/a和2千t/a规模的硫酸锰生产线,目前运行平稳,产品质量良好。     

响应面法优化含锰钛白废水制备碳酸锰的工艺

以硫酸法钛白粉生产过程产生的含锰废水为原料，以碳酸氢铵溶液为沉淀剂, 十二烷基硫酸钠为添加剂，采用液相沉淀法对废水中的锰进行资源化回收。在单因素实验基础上，采用响应面法中的Box-Behnken Design优化实验设计，分别考察了反应温度、过量系数、pH和陈化时间四因素对碳酸锰沉淀率的影响，建立了响应值与影响因素间的回归方程，并确定了优化条件为：反应温度33.3℃、过量系数1.06、pH=7.2、陈化时间2.0h，在该条件下锰的沉淀率预测值为99.30%，相应的实验值为98.90%，预测值与实验值相对误差仅0.4%，表明响应面法所建立的预测锰沉淀率的模型可靠；所得产品经电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-AES）分析锰含量为43.53%，符合工业碳酸锰（HG/T 4203—2011）质量标准中对碳酸锰纯度的要求。研究结果为含锰废水的资源化回收提供了新思路。     

工业硫酸锰的净化和高纯锰酸锂的制备

重点阐述了工业硫酸锰的净化除杂实验。具体流程：向硫酸锰溶液中加入氟化锰去除钙、镁,再加入高锰酸钾氧化铁,通过水解除铁得到高纯度硫酸锰。实验结果表明,该工艺去除钙、镁、铁效果显著。以高纯硫酸锰为锰源,采用液相共沉淀方法合成二氧化锰,再锂化制备锰酸锂（LiMn₂O₄）产品。SEM和XRD结果表明,合成的锰酸锂产品具有球形形貌,衍射峰峰形尖锐,具有很好的Fd3m尖晶石结构。     

硫酸锰催化氧气氧化乙苯合成苯乙酮

工业上多采用苯和乙酰氯合成苯乙酮,但此法生成强酸,环境污染严重。本文研究了以硫酸锰为催化剂,氧为氧化剂,液相催化氧化乙苯制备苯乙酮的新方法。在最佳反应条件,即乙苯5 mL、硫酸锰用量为乙苯的4.9%、n(Br)/n(Mn)=2.0、冰乙酸10 mL、氧气流速为100 mL/min,温度90 ℃的条件下反应4 h,乙苯转化率和苯乙酮收率分别为72.36%和59.57%。     

对苯二酚生产中副产品硫酸锰的分离纯化

采用重结晶、沉淀法和直接加热法对某化工厂对苯二酚生产过程中得到的硫酸锰副产品进行了分离纯化的实验室研究.以分离后产品中的二价锰含量评价纯化效果,沉淀法和直接加热两种方法能达到分离纯化目的,而重结晶法不能达到预期的分离效果.结果说明,直接加热法既能达到分离目的又能充分利用原料,且分离后得到硫酸锰和硫酸铵两种产品,是一种更简单可行的分离方法.     

大掺量煤渣和锰渣制备复合水泥的研究

水泥中掺加混合材,不仅能降低水泥生产成本,还能改善水泥的某些使用性能。现阶段,由于矿渣、粉煤灰资源短缺和价格昂贵,开展其他种类工业废渣用作水泥混合材的研究具有现实意义。为探讨充分利用煤渣、锰渣等廉价的工业废渣,同时配合少量矿渣和石灰石粉来制备复合水泥,试验采用正交设计的方法,研究了不同废渣对水泥性能的影响规律,同时对正交试验结果进行优化,确定了所制备复合水泥的最佳配比。结果表明,煤渣掺量为20%、锰渣掺量为20%时,可配制合格P·C 42.5水泥,煤渣掺量为30%、锰渣掺量为20%时,可配制合格P·C 32.5水泥。