电解金属锰生产工艺流程

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电解金属锰生产工艺流程

电解金属锰生产工艺流程

电解金属锰生产工艺流程首先是原料准备阶段。

电解金属锰的主要原料是电解锰矿,这是一种含有较高锰含量的矿石。

在原料准备阶段,首先需要对电解锰矿进行选矿和破碎处理,以获得适合电解制锰的矿石。

接下来是电解制锰阶段。

在这个阶段,首先将经过破碎处理的电解锰矿与碳酸钠等辅助剂混合,然后将混合料放入电解槽中。

电解槽一般采用工业纯铅制成,内衬钛板。

混合料投入电解槽后,通过铜片连接电源,进行电解。

正极是铅板,负极是钛板。

在进行电解时,由于阳离子的形成,锰与钠离子结合成锰酸钠,锰酸钠向阳极游离,形成氯气和锰酸。

锰酸钠在电解槽底部沉淀,收集后经过过滤、洗涤等处理,得到锰酸钠的浓缩液。

然后是晶体分离阶段。

浓缩液进一步加热和脱水处理,使其结晶成锰酸钠结晶体。

锰酸钠结晶体经过离心分离,得到纯净的锰酸钠结晶体。

最后是产品提纯阶段。

锰酸钠结晶体经过干燥处理后,进入炉中进行加热,使锰酸钠分解成锰酸锰和氧化钠。

锰酸锰经过还原和水蒸气处理后得到金属锰。

金属锰经过进一步熔炼和升华,去除杂质,提高纯度。

最后,得到纯净的金属锰。

整个生产工艺流程主要包括原料准备、电解制锰、晶体分离和产品提纯等步骤。

这些步骤分别包括矿石的选矿和破碎处理、电解制锰、锰酸钠的结晶和分离、金属锰的提纯等。

这些步骤的顺序严格按照工艺要求执行,以确保最终产品的质量和纯度。

总结起来,电解金属锰的生产工艺流程复杂而繁琐,但经过以上几个阶段的处理,我们可以获得高质量和高纯度的金属锰产品。

电解金属锰作为一种重要的金属材料,在电池、合金、化工等领域具有广泛的应用前景。

自编电解锰生产工艺流程

自编电解锰生产工艺流程
五主要生产设备11雷蒙机工作原理雷蒙磨将大块状原材料破碎到所需的进料粒度后由斗式提升机将物料输送到储料仓然后由电磁给料机地送到主机的磨腔内进入到磨腔里的物料在磨辊与磨环之间研磨粉磨后的粉子由风机气流带到分析机分级达到细度要求的细粉随气流经管送理入大旋风收集器内进行分离收集再经卸料器排出即为成品
4、电解锰的作用
(4)剥落:剥落就是将金属锰成品与阴极板分离。按照外观 质量分级剥落。
(5)包装:产品剥落完后,取样送检,然后按产品外观质量 分别装桶、称重、包装。
(6)阴极板处理:将剥离后的阴极板放入阳极液中浸泡,溶 去阴极板上的残锰,然后放入洗液(7%HNO3+3%K2Cr2O7)中浸 泡1分钟,取出后用自来水洗净;表面光亮平整的阴极板返回 使用,表面不整洁的阴极板完全晾干后送抛光室进行抛光处 理。
5、电解锰的用途。
①锰是冶炼工业不可缺少的添加剂。电解锰加工成粉状后是生产四 氧化三锰的主要原料,电子工业广泛使用的磁性材料原件就是四氧化 三锰生产的,市场需求量每年增长15%左右。
②近些年,世界铝工业成为电解锰的主要用户,铝锰合金为现代轻 美型建筑材料、装饰工程材料和地下工程防腐和保护材料,铝锰合 金门窗等已进入普通居民住宅,大大地扩大了金属锰的市场。
四、工艺流程
4、 电解工序
电解:合格液槽中的新液经溜槽进入电解槽进行电解作 业,电解时槽温控制在38~42℃,平均阴极电流密度370~ 380A/m2,同极距68mm,阴极锰析出周期24h。电解时加入少 量二氧化硒添加剂以利于电解作业稳定,加入部分氨水以调 节pH值。为带走电解时电流通过在槽中产生的热量以维持正 常的电解温度,在电解槽内设冷却管,通入冷却水进行冷却, 维持电解槽温在正常范围内。电解时,电解液不断加入,阳 极液流入阳极液溜槽自流到浸出工序。 在电解过程中发生了 如下化学反应。

电解锰工艺流程

电解锰工艺流程

电解锰工艺流程电解锰是一种常见的锰制品,广泛应用于电子、冶金、化工等领域。

下面将详细介绍电解锰的工艺流程。

首先,电解锰的原料是锰矿,通常采用菱锰矿或辉锰矿作为原料。

锰矿经过破碎、筛分、洗选等工序后,得到粒度适中的锰矿矿石。

第二步,锰矿矿石经过磨矿工序,将其磨成粉碎度适宜的锰粉。

这一步骤主要是为了增加锰粉的表面积,便于后续的浸出反应。

第三步,将锰粉与酸性浸出剂进行浸出反应。

浸出剂通常是硫酸或盐酸,通过酸的作用,将锰粉中的锰溶解出来,形成锰溶液。

第四步,通过过滤、沉淀、浓缩等工序,将锰溶液中的杂质去除,并使锰溶液的浓度逐渐提高。

其中,过滤工序主要是通过过滤器将溶液中的悬浮固体去除;沉淀工序是利用沉淀剂将溶液中的杂质沉淀下来;浓缩工序是通过蒸发浓缩或逆渗透浓缩将溶液中的水份去除。

第五步,将浓缩后的锰溶液进行电解。

电解是将锰溶液放入电解槽中,加入电解剂,通过电流的作用将溶液中的锰离子还原成锰金属。

电解槽一般采用铅合金制成,电解剂一般是硫酸或氯化锰。

在电解过程中,金属锰会在阴极上析出,并随着时间的推移逐渐变厚。

同时,阳极上的电解剂还会发生氧化反应,生成氧气。

第六步,将析出的锰金属进行处理。

首先,将析出的锰金属进行过滤、洗涤等工序,去除表面附着的杂质。

然后,进行干燥和粉碎,将锰金属制成颗粒状或粉末状的锰产品。

最后,对锰产品进行包装和储存。

根据不同的用途,锰产品可以分装成小包装、大包装或散装。

同时,为了保证锰产品的质量和安全,还需要密封包装,并在干燥、通风的条件下存放。

总结起来,电解锰的工艺流程主要包括锰矿的选矿、磨矿、浸出、过滤沉淀、浓缩、电解、处理、包装储存等环节。

通过这些工艺步骤,锰矿可以经过一系列的化学反应、物理处理,最终得到高纯度的锰金属产品。

电解锰生产工艺

电解锰生产工艺

电解金属锰工艺清洁生产一、前言电解金属锰是一种非常重要的化工原料,广泛应用于钢铁、有色金属、化工、医药、食品和科研等方面。

我国于1956年建成第一条生产线。

2004年我国电解锰的产量达到49.4万t,成为全球最大的电解锰生产国、出口国和消费大国。

清洁生产是指通过精益求精设计、采用先进的工艺技术与设备、使用清洁的能源和原料、改善管理、综合利用等措施,达到“节能、降耗、减污、增效”的目的。

清洁生产是实现环境保护战略由“末端”控制转向污染全过程控制的必由之路,也是落实科学发展观,引导企业走新型工业化道路的重要途径。

电解锰作为一个高污染、高能耗的行业,实施清洁生产尤为重要。

本文以国内电解锰龙头企业中信大锰矿业有限责任公司大新分公司的生产工艺为例,对电解锰行业清洁生产进行了分析。

二、研究实例该公司电解锰的主要原料是碳酸锰粉、浓硫酸、二氧化锰粉与液氨,辅助添加剂为福美钠与二氧化硒。

通过对电解锰技术的不断钻研与改进,目前采用的工艺流程见图1。

工艺说明:电解槽阳极液与98%浓硫酸依次通入化合槽中,用投料车加入碳酸锰粉,反应接近终点时(通过余硫酸检测指示,8~9g∕L),加入一氧化锰(由二氧化锰还原焙烧制备),反应接近终点时(余酸2~3g∕L)投入二氧化锰(阳极泥)氧化低价铁,加入液氨调节pH值至3.8~4.2使铁以Fe(OH)3的形式析出,以上步骤均在化合槽中进行。

然后将浸出液送至压滤车间,经板框压滤机压滤,滤液进入沉淀池。

加入福美钠(C3H6NS2Na·2H2O)使滤液中的Co、Ni等重金属以螯合物的形式析出,试纸检测无重金属后,经板框压滤得到精滤液。

精滤液温度一般在80℃左右,而电解的适宜温度在38℃~42℃之间,需要降温处理。

在静置池中自然降温,电解时锰析出时容易被氧化,需先在静置池加入二氧化硒2~3kg/t产品作为抗氧化剂,静置调整过程一般为24h,得到合格的电解液。

然后将合格液送人电解槽电解,电解槽阴极板析出纯度在99. 9%的金属锰片,经钝化、洗涤、烘干、剥离后即得到产品。

电解金属锰生产工艺流程主要分两个阶段:

电解金属锰生产工艺流程主要分两个阶段:

电解金属锰生产工艺流程主要分两个阶段:(1)制备电解溶液。

采用锰矿粉与无机酸反应,加热制取锰盐溶液,同时向溶液中加入铵盐作缓冲剂,用加氧化剂氧化中和的方法除去铁,加硫化净化剂除去重金属,然后过滤分离,在溶液中加入电解添加剂作为电解溶液。

目前工业生产广泛采用硫酸浸锰方法制取电解液,用氯化锰盐溶液电解制取金属锰的方法还未形成规模性生产。

制取硫酸锰所用的锰矿粉分菱锰矿和软锰矿两种。

用菱锰矿粉制取硫酸锰的主要化学反应为:MnCO3+H2SO4→MnSO4+CO2↑+H2O用软锰矿制取硫酸锰,先要对软锰矿进行还原焙烧,还原成一氧化锰,然后用硫酸浸取,其主要化学反应为:MnO+H2SO4→MnSO4+H2O(2)电解操作过程。

向隔模电解槽注入含硫酸铵的硫酸锰水溶电解液,接通直流电,产生电析作用,在阴极板上析出金属锰,阳极板析出氧气;周期性地更换阴极板,对电析产物进行钝化、水洗、烘干、剥离等处理,获得金属锰产品。

阴极板上的反应为:Mn2++2e→Mn↓阳极板上的反应为:生产方法原料技术条件用硫酸锰作原料制取金属锰,所需原料主要有锰矿粉、硫酸、硫酸铵、氧化剂、还原剂、添加剂等。

锰矿粉分菱锰矿和软锰矿两种:(1)菱锰矿(MnCO3),质量要求符合国家标准GB3714-83的1-4级。

(2)软锰矿(MnO2),质量要求符合国家标准GB3714-83的1-4级。

锰矿粉以锰含量高,杂质元素种类少、含量低为佳,特别是铁和重金属元素的含量要求尽可能低。

工业硫酸(H2SO4)质量指标应符合国家标准GB534-82。

硫酸铵[(NH4)2SO4],质量指标应符合国家标准GB535-83。

液氨或氢氧化铵(NH3、NH4OH)质量指标应符合国家标准GB536-82(CO2含量不大于0.05g/L)。

还原剂用无烟煤粉,粒度 2mm以下,灰分小于14%。

净化剂(用于沉淀重金属)有:(1)饱和(NH4)2S溶液;(2)福美钠[(CH3)2NCS2Na]简称SDD,含量大于88%;(3)乙硫氮[(CH3CH2)2NCS2Na·3H2O]。

电解锰工艺流程

电解锰工艺流程

电解锰工艺流程 The latest revision on November 22, 2020电解锰工艺流程2010/8/10 11:52:47碳酸锰矿是直接利用硫酸与碳酸锰化合反应制取硫酸锰溶液,再通过中和、净化、过滤等一系列工艺制备为电解液,经加入添加剂如二氧化硒、亚硫酸铵等即可进入电解槽进行电解;利用二氧化锰生产电解锰的工艺与用碳酸锰生产工艺有所差别,主要是二氧化锰在一般条件下不与硫酸反应,必须经处理为二价锰后再与硫酸反应制备硫酸锰溶液,其处理方法一般为焙烧法,是将二氧化锰与还原性物质(一般为煤炭)共同混合后密闭加热,在一定温度下C将四价锰还原为二价锰,粉碎后与硫酸反应,这种方法称为焙烧法;另一种方法是称为两矿法的,即是用二氧化锰矿粉和硫铁矿在硫酸作用下发生氧化还原反应来制备硫酸锰。

不过这两种方法由于成本较高,业内基本不与采用,其中,焙烧法较之于两矿法更为普遍,但由于很多的焙烧生产厂使用的焙烧炉是简单易制但能耗较高污染较大的反射炉,前几年,国家发改委已明令取缔反射炉用于生产电解锰生产工艺。

下面是废渣的处理方法:电解锰渣为含CaSO4·2H2O较高的工业废料,如果加以利用,将获得较好的经济效益与社会效益。

将锰渣分别进行105℃低温烘干和300℃高温锻烧处理,然后替代石膏配制水泥试验并按国家标准检测方法进行相关水泥性能试验。

结果表明,电解锰渣的缓凝作用虽差于天然石膏,但可完全替代天然石膏生产水泥;且高温锻烧处理的电解锰渣的缓凝和增强作用,均好于低温烘干料。

锰是一种金属元素,电解金属锰是制造四氧化三锰的主体材料,另外由于纯度高、杂质少,是生产不锈钢、高强度低合金钢、铝锰合金、铜锰合金等的重要合金元素,也是电焊条、铁氧体、永磁合金元素,及许多医药化工用锰盐生产中不可缺少的原料;新开发的减振合金也需用电解金属锰。

近几年来,世界铝工业成为电解金属锰的主要用户。

在钢铁工业中,电解金属锰也用来做脱氧剂和脱硫剂。

电解锰生产 工艺流程简述

电解锰生产     工艺流程简述

第一章设计要求和原则1.1 概述本项目为俄罗斯CHEK-SU公司建设的年产8万吨电解金属锰项目,生产主原料为公司生产的氧化锰和碳酸锰精矿,采用湿法冶炼工艺,年生产天数330天,年生产产量为80000吨,设计四条电解生产线。

采用有硒电解、无铬钝化环保工艺,生产中产生的粉尘、酸雾回收利用,废水全部回收至污水处理站处理后重复使用,废渣排至尾矿库堆存,电解冷却水闭路循环使用。

1.2设计指导思想和编制原则1.2.1设计指导思想1、设计执行相关的方针、政策,使设计做到切合实际,技术先进,经济合理,安全适用。

2、全面贯彻综合利用俄罗斯CHEK-SU公司锰矿资源的基本方针,有效保护和科学合理开发利用当地资源。

3、优化冶炼工艺流程,在经济合理的条件下,尽量提高金属回收率。

4、遵循可持续发展的观念,严格执行环境保护法规、安全和工业卫生法规,加强综合利用,减少三废排放,完善三废处理设施,控制对环境的污染,做到环境措施与工程建设“三同时”。

5、设计中在各个环节注意节省能源和降低成本。

6、严格按设计程序开展设计工作,确保设计质量。

1.2.2设计原则、产品产量和质量及能源消耗保证值1、建设年产8万吨电解金属锰工厂,工厂一次建成投产;2、项目设计生产的产品为含Mn99.8%的电解金属锰(中华人民共和国黑色冶金行业标准(YB/T051-2003),牌号为DJMnD);3、主原料采用俄罗斯奇克苏福克公司生产的碳酸锰矿、氧化锰矿,湿法冶炼生产工艺;4、本项目采用目前行业最新的设备和工艺,对生产过程中产生的废气、废水、废渣均采取了有效的治理措施,达到清洁生产及环保要求,工艺技术达到目前同行业先进水平;5、本次项目采用的技术经济指标为:(1)每条电解生产线330天生产量为20000吨,设计四条电解生产线,生产规模80000吨/年(产品合格率为100%);(2)电解采用SeO2添加剂,正常生产时,电流效率68~70%,电流密度320~380A/m2,槽电压为4.2~4.6V,每吨锰直流电耗≤6500kWh;(3)项目采用的碳酸锰精矿Mn27%,氧化锰精矿Mn35%,本批次全锰分析结果中,二价锰回收率:85%;(4)电解金属锰产品Mn含量达到99.8%,即产品质量符合中华人民共和国黑色冶金行业标准YB/T051-2003;6、废弃场和排放场的再利用,应符合俄罗斯联邦的卫生和自然保护立法要求。

电解锰工艺流程范文

电解锰工艺流程范文

电解锰工艺流程范文
电解锰是通过电解锰矿石或锰盐溶液得到的一种常用工艺,电解锰工
艺流程主要包括锰矿石的选矿、浸出、电解、沉淀和产品后处理等环节。

首先,选矿是将锰矿石进行粉碎、磨矿、筛分和重选等操作,以去除
矿石中的杂质和尽可能提高锰的品位。

常用的选矿设备有颚式破碎机、圆
锥破碎机、球磨机和螺旋分类机等。

接下来是浸出,将选矿后的锰矿石与硫酸或氢氧化钠等浸出剂进行反应,使锰溶解进入溶液中。

常用的浸出设备有搅拌桶、浸出槽和反应釜等。

然后是电解,将浸出后的锰溶液经过过滤、中和、冷却等处理,然后
进入电解槽。

电解槽内使用的阳极是锰锭或其他锰化合物,阴极则为铅板。

通电后,在电解槽中发生氧化还原反应,锰离子还原为锰金属沉积在阴极上,同时阳极上的锰金属氧化为锰离子进入溶液中。

随后是沉淀,将电解槽中的锰溶液经过过滤和沉淀处理,以去除杂质
和不溶性物质,得到较纯的锰溶液。

常用的沉淀设备有过滤机和沉淀槽等。

最后是产品后处理,将沉淀后的锰溶液进行脱水、干燥和研磨等处理,得到成品锰粉或其他锰产品。

常用的产品后处理设备有离心机、干燥机和
球磨机等。

电解锰工艺流程的具体操作参数和设备配置会根据不同的原料和工艺
要求有所变化。

此外,电解锰工艺涉及到电解槽的设计和操作、溶液的中
和和处理、产物的分离和纯化等多个技术环节,需要严格控制操作条件,
以确保产品质量和工艺安全。

总之,电解锰工艺流程是通过锰矿石经过选矿、浸出、电解、沉淀和产品后处理等环节得到锰金属或其他锰产品。

这是一种常用的工艺方法,广泛应用于锰冶金和化工等领域。

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电解金属锰生产工艺流程电解金属锰生产工艺流程主要分两个阶段: (1)制备电解溶液; (2)电解操作过程。

(1)制备电解溶液。

采用锰矿粉与无机酸反应,加热制取锰盐溶液,同时向溶液中加入铵盐作缓冲剂,用加氧化剂氧化中和的方法除去铁,加硫化净化剂除去重金属,然后过滤分离,在溶液中加入电解添加剂作为电解溶液。

目前工业生产广泛采用硫酸浸锰方法制取电解液,用氯化锰盐溶液电解制取金属锰的方法还未形成规模性生产。

(2)电解操作过程。

向隔模电解槽注入含硫酸铵的硫酸锰水溶电解液,接通直流电,产生电析作用,在阴极板上析出金属锰,阳极板析出氧气;周期性地更换阴极板,对电析产物进行钝化、水洗、烘干、剥离等处理,获得金属锰产品。

生产方法(原料技术条件)用硫酸锰作原料制取金属锰,所需原料主要有锰矿粉、硫酸、硫酸铵、氧化剂、还原剂、添加剂等。

锰矿粉分菱锰矿和软锰矿两种:(1)菱锰矿(MnCO3),质量要求符合国家标准GB3714-83的1-4级。

(2)软锰矿(MnO2),质量要求符合国家标准GB3714-83的1-4级。

锰矿粉以锰含量高,杂质元素种类少、含量低为佳,特别是铁和重金属元素的含量要求尽可能低。

工业硫酸(H2SO4)质量指标应符合国家标准GB534-82。

硫酸铵[(NH4)2SO4],质量指标应符合国家标准GB535-83。

液氨或氢氧化铵(NH3、NH4OH)质量指标应符合国家标准GB536-82(CO2含量不大于0.05g/L)。

还原剂用无烟煤粉,粒度 2mm以下,灰分小于14%。

净化剂(用于沉淀重金属)有:(1)饱和(NH4)2S溶液;(2)福美钠[(CH3)2NCS2Na]简称SDD,含量大于88%;(3)乙硫氮[(CH3CH2)2NCS2Na·3H2O]。

电解添加剂有二氧化硫(SO2)和二氧化硒(SeO2)。

制取硫酸锰电解液的操作过程锰粉的浸取包括两个基本过程:吸咐化学反应过程和硫酸及反应产物的扩散过程。

扩散速度对浸取反应起着极为重要的作用。

影响扩散速度的主要因素有温度、搅拌强度、矿粉粒度、硫酸浓度等。

实际生产中搅拌速度一般为40-70r/min,硫酸浓度一般在100-150g/L范围内。

硫酸浸锰的操作过程:在酸浸罐中加入1/5体积的阳极液或回收废锰渣,开动搅拌器,加入计算好的锰粉,慢慢放入计量的硫酸。

再打开蒸汽阀加热以加速反应,剧烈反应过后,再加入阳极液至4/5体积,继续升温到90℃。

pH值2-3时,检验Fe2+浓度,酌量加入MnO2,以使Fe2+氧化成Fe3+,反应1.5-2小时,检验Fe2+是否完全氧化。

反应为:MnO2+2Fe2++4H+←→2Fe3++Mn2++2H2O再用NH3或NH4OH调整pH值到6.5以上,进行Fe3+离子的水解。

反应为:Fe3++3OH-←→Fe(OH)3↓Fe3++3H2O←→Fe(OH)3↓+3H+检验Fe3+离子完全水解后,趁热过滤。

在滤液中检测(NH4)2SO4与重金属离子的含量后,酌量补加硫酸铵,滴入净化剂,生成重金属螯合物沉淀,静置6小时以上,充分沉淀后,进行第二次压滤,除去滤渣;再滴加电解添加剂,即成电解液。

固液分离是制液过程的重要环节,分离恰当,可减少浪费,保证溶液质量。

我国现有工业生产广泛采用橡胶板框压滤机,设备结构简单,易于操作,分离效果好,只是劳动强度较大。

硫酸锰电解液的技术要求如表1-2所示。

表1-2 硫酸锰电解液的技术要求原料:用硫酸锰作原料制取金属锰,所需原料主要有锰矿粉、硫酸、硫酸铵、氧化剂、还原剂、添加剂等。

工业硫酸(H2SO4)质量指标应符合国家标准GB534-82。

硫酸铵[(NH4)2SO4],质量指标应符合国家标准GB535-83。

液氨或氢氧化铵(NH3、NH4OH)质量指标应符合国家标准GB536-82(CO2含量不大于0.05g/L)。

还原剂用无烟煤粉,粒度 2mm以下,灰分小于14%。

净化剂(用于沉淀重金属)有:(1)饱和(NH4)2S溶液;(2)福美钠[(CH3)2NCS2Na]简称SDD,含量大于88%;(3)乙硫氮[(CH3CH2)2NCS2Na·3H2O]。

电解添加剂有二氧化硫(SO2)和二氧化硒(SeO2)。

工艺操作:电解操作电解槽电解是在隔膜电解槽中进行的。

电解遭由槽体、假底、隔模、蛇形铅管、阴极和阳极等部分组成。

槽体为内衬聚氯乙烯塑料软板的长方体。

假底为用杉木加工制的隔膜框座。

隔膜框座下端就安放在假底的凹槽内。

隔膜由杉木制或聚氯乙烯制隔膜框外套隔膜袋构成。

隔膜下部漏空,使假底下部与隔膜内的窨连通,构成阳极区;其余区域为阴极区。

蛇形铅管外径φ25mm,材质PbSb或PbSb2;内通自来水,以降低槽液温度。

阴极一般采用厚度1.5mm的1Cr18Ni9Ti不锈钢板制作。

阳极采用铅锑锡银四元合金制成,阳极板的有效面积要求为阴极板有效面积的55%-60%,阳极板外形尺寸略小于阴极板(一般长度小2cm,宽度小于4cm),必要时在阳极板上开栅孔。

电解条件电解法生产金属锰除对电解液有严格的技术要求外,还要严格控制电解条件,如电流密度、槽液锰含量、pH值、温度、硫酸铵浓度、二氧化硒加入量等电解槽控制指标如表1-3所示。

表1-3 电解槽控制指标最佳阴极电流密度为350-420A/m2,提高阳极电流密度可减少MnO2的沉积,提高阳极电流效率,通常阳极电流密度确定为阴极电流密度的1.7-2倍。

若阴极液中的Mn2+浓度过高,容易产生Mn(OH)2沉淀;若Mn2+浓度过低,则会由于严重的浓差极化作用而降低电流效率。

生产中Mn2+离子浓度以15-20g/L为宜,当pH 值、温度较低时,Mn2+浓度可高一些;当pH值、温度较高时,Mn2+浓度可低一些。

若阴极液的pH值过低,不利于抑制析氢反应,导致阴极电积锰的电流效率降低;若pH值过高,将导致Mn(OH)2沉淀,降低析氢过电位,降低电流效率,或使电解过程无法进行。

工业生产中一般控制pH值在7.0-8.4的范围内。

若电解温度过高,则析氢过电位变小,导致H2析出,pH迅速上升,Mn(OH)2沉淀大量生成;若温度过低,则离子迁移困难,隔膜袋易被结晶堵塞,导致阴极液pH升高,Mn(OH)2结晶沉淀。

电解温度以控制在35-40℃为宜。

(NH4)2SO4是电解液的重要成分之一,其作用是与MnSO4构成缓冲溶液,稳定阴极pH 值,同时还可增加电液的导电性,活化电积锰表面。

电解液中理想的(NH4)2SO4浓度为110-130g/L。

阴极板上的锰先以γ晶型沉积,然后转变为α晶型沉积。

加入添加剂的目的就是帮助实现由γ晶型向α晶型的转变。

根据生产实践,使用SeO2比SO2使用的电流效率更高。

SeO2的加入量应为0.03-0.04g/L(以硒计)。

随着电解时间的延续,电积锰愈益增厚,表面粗糙度增大,增加了阴极的实际表面积,降低了阴极的电流密度,减少了氢的过电位,使需要抑制的析氢反应加剧。

缩短电解周期,将增加电解液、氨水、二氧化硒等材料的消耗,增大工作量。

工业生产中电解周期一般为24小时。

电解操作A 出槽出槽前1h,取样分析槽硫酸锰浓度,补加电解液至出槽要求;添加氨水,提高pH值到符合出槽时的要求;按出槽要求补加二氧化硒水溶液,然后出槽装槽。

B 槽成管理看槽工在装槽后就要马上检查阴极板是否对中;阴、阳极板是否导电良好,阴极液pH值是否正常,适当调整氨水流量,保持pH值在工艺要求范围内,调整补加液流量。

待全部电解槽检查完后,再回头检查一遍,观察上锰情况,发现有“死板”或“起壳”现象都要取出来,换上新极板或“起步板”。

在整个电解过程中,看槽工要经常检查整流柜上电流表指示的电流大小,予以适当调整,使之在工艺要求范围内;经常在电解槽旁巡回检查,保持阴、阳极板处于良好的导电状态,保持Mn2+离子浓度、pH值等工艺参数在规定的范围内,保证电解过程的顺利进行。

病槽现象主要有:槽液发酸、槽液发碱、电积锰发黑、起壳、电积锰倒溶、电积锰难剥离等。

病槽处理方法见生产厂的操作规程。

电积锰的后处理电积锰的后处理是指电解之后处理电解金属锰成品的一系列操作,包括钝化、水洗、烘干、剥落、包装以及极板处理等步骤。

电积锰的后处理对产品质量,特别是硫含量有很大影响,必须按照工艺要求认真做好。

具体步骤为:(1)钝化。

从电解槽中取出的沉积了金属锰的阴极板在沥干电解液后,要放入含重铬酸钾3%的水溶液中进行钝化处理。

使金属锰表面形成钝化模层,或减缓金属锰在空气中的氧化。

(2)水洗。

将钝化处理后的阴极板沥干钝化液,放入热水槽浸泡、冲洗、再浸泡;除去金属锰表面粘附的电解液和钝化液。

(3)烘干。

将水洗干净的阴极板置入烘房烘烘烤,烘烤温度低于110℃,烘烤时间20-30分钟。

(4)剥落。

剥落就是将金属锰成品与阴极板分离。

按照外观质量分级剥落。

(5)包装。

产品剥落完后,取样送检,然后按产品外观质量分别装桶、称重、包装。

(6)阴极板处理。

将剥离后的阴极板放入阳极液中浸泡,溶去阴极板残锰,然后放入洗液(7%HNO3+3%K2Cr2O7)中浸泡1分钟,取出后用自来水洗净;表面光亮平整的阴极板返回使用,表面发毛发白的阴极板完全晾干后送抛光室进行抛光处理。

表11-4 电解法金属锰生产主要技术指标根据电解金属锰的生产特点,为提高技术经济指标,应着重抓好锰回收率和电流效两项指标。

提高锰回收率的途径有:(1)提高浸取率,尽可能将矿粉中的锰转换成硫酸锰;(2)搞好固液分离,减少分离时的硫酸锰损失;(3)减少阳极沉淀的二氧化锰;(4)加强电解操作管理,减少生成Mn(OH)2沉淀造成的硫酸锰损失;(5)减少整个生产过程各工序的跑、冒、滴、漏。

提高电流效率的主要措施有:(1)严禁使用不合格的电解液进行电解;(2)严格控制好电解条件,使各工艺参数始终保持在规定的范围内;(3)经常检查阴、阳极板的导电情况,使阴阳极板始终处于良好的导电状态;(4)及时清理阳极板上的二氧化锰沉积物和清洗电解槽;(5)防止电解槽对地漏电,防止短路,减少漏电损失。

金属锰生产技术金属锰是一种含有极少量的其它元素,而其余均为锰的合金。

主要用于高级合金钢和非铁基合金冶炼,作锰元素添加剂或脱氧剂使用。

金属锰生产方法有火法冶炼和湿法冶炼。

火法冶炼包括电硅热法与铝热法,湿法冶炼主要是电解法。

1 概述1.1金属锰的生产方法简介金属锰是一种含有极少量的其它元素,而其余均为锰的合金。

主要用于高级合金钢和非铁基合金冶炼,作锰元素添加剂或脱氧剂使用。

金属锰生产方法有火法冶炼和湿法冶炼。

火法冶炼包括电硅热法与铝热法,湿法冶炼主要是电解法。

1 概述1.1金属锰的生产方法简介金属锰是一种含有极少量的其它元素,而其余均为锰的合金。

主要用于高级合金钢和非铁基合金冶炼,作锰元素添加剂或脱氧剂使用。

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