利用鋅精礦和軟錳礦直接生產(chǎn)硫酸鋅和硫酸錳及綜合利用.pdf

1、鋅精礦和軟錳礦是生產(chǎn)硫酸鋅和硫酸錳的重要原料,世界上60％以上的硫酸鋅、硫酸錳都是由鋅精礦、軟錳礦加工制得的。傳統(tǒng)生產(chǎn)硫酸鋅的工藝,其常規(guī)流程為氧化焙燒-硫酸浸出-除雜-蒸發(fā)結(jié)晶-產(chǎn)品。以軟錳礦為原料生產(chǎn)硫酸錳的常規(guī)流程為:還原焙燒-硫酸浸出-除雜-蒸發(fā)結(jié)晶-產(chǎn)品。這兩條獨立生產(chǎn)硫酸鋅、硫酸錳的方法具有流程長,投資大,能耗高,污染環(huán)境,工人勞動環(huán)境差等嚴(yán)重問題。因此,研究一種可行的新工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的生產(chǎn)工藝,以減少污染,提高資源利用率具有

2、重要的意義。
　　 本課題旨在利用鋅精礦的強(qiáng)還原性和軟錳礦的強(qiáng)氧化性,在硫酸介質(zhì)中同槽浸出,經(jīng)過除砷、除鐵、除重金屬、鋅錳離子分離、蒸發(fā)結(jié)晶等工序,生產(chǎn)出符合飼料級標(biāo)準(zhǔn)的硫酸鋅(HG2934-2000)、硫酸錳(HG2936-1999)產(chǎn)品。
　　 本課題通過大量實驗數(shù)據(jù),從理論上得出了較好的工藝條件:
　　 鋅精礦、軟錳礦同時浸出工藝條件:在浸出溫度為90～95℃,硫酸過量系數(shù)為1.3、浸出反應(yīng)時間4h、加入催

3、化劑硫酸亞鐵的量為2 g、液固比為6～7,軟錳礦的初始過量系數(shù)為1.3、反應(yīng)過程中補(bǔ)加適當(dāng)?shù)乃岷蛙涘i礦的條件下,鋅的一次浸出率達(dá)到了95.5％左右,錳的一次浸出率達(dá)到了98.9％以上,基本滿足生產(chǎn)的要求。浸出液中砷含量也能達(dá)到飼料級產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),因為在浸出過程中,氧化劑軟錳礦是大大過量的,它可以把原礦中的As3+氧化成AsO43-,浸出液中存在的Fe3+可以與AsO43-生成FeAsO4沉淀除去浸出液中的As。
　　 除雜工藝條件:

4、該工藝選用P507-磺化煤油體系作為除鐵萃取劑,在室溫下,萃取接觸時間為35min,初始料液酸度為0.45 mol·L-1H+,P507的體積分?jǐn)?shù)為35％,相比O:A=1:2的條件下經(jīng)四級逆流萃取,Fe3+的萃取效率達(dá)到了99％以上,Zn2+的收率為95.5％,Mn2+的收率為99.48％,可以到除鐵的目的；萃Fe3+有機(jī)相用4.0 mol·-1的鹽酸,在相比O:A=2:1,反萃時間為7 min的條件下,經(jīng)五級逆流反萃取,Fe3+的反萃

5、效率可達(dá)99％以上；該萃取工藝條件應(yīng)用于浸出料液同樣也可以的到預(yù)期的效果。
　　 本工藝選用BaS+Zn粉的方法除重金屬,在室溫下加入4.0 gBaS攪拌反應(yīng)1h,過濾后再加入1 gZn粉,在60℃下反應(yīng)4 h,Pb、Cd的含量只能報告檢測不出,滿足飼料級硫酸鋅、硫酸錳的生產(chǎn)要求。
　　 鋅錳分離的工藝條件:選用P507-磺化煤油體系作萃取劑,在室溫下,初始pH=3.5,萃取平衡時間為10 min,相比O:A=2:3,P

6、507的體積分?jǐn)?shù)為40％的條件下,經(jīng)過八級逆流萃取,鋅錳離子能夠達(dá)到很好的分離效果。
　　 負(fù)載有鋅、錳離子的有機(jī)相,經(jīng)0.02 mol·L-1的H2SO4洗滌液洗滌一次,錳離子的洗滌效率為99.77％,可以達(dá)到去除錳離子的目的,洗滌液可以返回礦粉浸出工藝,形成閉路循環(huán)。
　　 負(fù)載有鋅離子的有機(jī)相,經(jīng)0.7 mol·L-1的H2SO4溶液反萃,在反萃相比O:A=3:2的條件下,鋅離子的單級反萃效率達(dá)到97.53％,可以