连二硫酸锰碳化干渣热解回收硫酸钠的研究

利用软锰矿进行湿法冶金或烟气脱硫技术研究时，因其即可控制大气污染亦可回收锰资源而备受关注。然而，反应过程会生成影响脱硫尾液中硫酸锰的品质的副产物—连二硫酸锰（杂质），如何回收或去除该杂质是技术研发和推广的难题。本文提出了连二硫酸锰先经碳酸氢钠碳化得到连二硫酸钠和碳酸锰，两产物分离后，结合低温热解的方法将连二硫酸钠制备成无水硫酸钠；实验考察了热解制备过程的各产物和控制反应步骤的温度，进而推理出动力学参数和反应机理。热解实验结果表明：255 ℃（摄氏度）是连二硫酸钠热解制备无水硫酸钠的最佳热解反应温度，并且热解反应过程经历脱硫和脱水两大步骤；热解产物的X射线衍射（XRD）和离子色谱（IC）表征结果表明：产物为单一相的立方体结构硫酸钠晶体。利用热重示差扫描热分析（TG-DSC）对连二硫酸钠热解过程进行表征，结合Kissinger微分法和Coats-Redfern积分法对热解法中脱水和脱硫过程中的活化能进行推算，脱水和脱硫活化能分别在14.75-18.11 kJ/mol（千焦/摩尔）和132.61-137.18 kJ/mol范围内。热解尾气测定结果表明：连二硫酸钠热解制备无水硫酸钠时释放出的尾气主要为二氧化硫。因此，经低温热解工艺处理软锰矿脱硫尾液中连二硫酸根的方法是可行的，不仅可以避免液相处理工艺中酸性废水产生的问题，还可以利用热解制备过程中的尾气去除残留的碳化剂（碳酸钠），以达到资源化回收目的。

Study on Thermal Decomposition Mechanisms and Recovery of Sodium Sulfate from Manganese Dithionate After Carbonization