菱锰矿酸浸过程中锰及主要杂质离子浸出情况分析
第４９卷第２期 ２０１７年２月 无机盐工业 ＩＮＯＲＧＡＮＩＣ ＣＨＥＭＩＣＡＬＳ ＩＮＤＵＳＴＲＹ Ｖｏ１．４９ Ｎｏ．２ Ｆｅｂ．，２０１７
菱锰矿酸浸过程中锰及
主要杂质离子浸出情况分析木
谢子楠。刘芳 （铜仁学院材料与化学工程学院，贵州铜仁５５４３００）
摘要：实验采用直接酸浸法对菱锰矿的浸出条件做了研究。对菱锰矿进行物相和化学成分分析，在保证锰有 较高浸出率而其他杂质离子有较低浸出率的前提下．得到了菱锰矿浸出的最佳反应条件：浸出温度为５５℃、矿浆质 量浓度为０．０４ ｇ／ｍＬ、酸浓度为０．５ ｍｏｌ／Ｌ、搅拌速度为１２０ ｄｍｉｎ、反应时间为６０ ｍｉｎ。在此条件下，Ｍｎｚ＋、Ｆｅ“、Ｃａ２＋、Ｍ 和Ａ１３＋的浸出率分别为９７．８４％、３９．３８％、２４．１３％、１７．７８％和０．７７％。实验详细考察了各离子的浸出情况，有助于控制 和减轻后续除杂工序的成本以及除杂试剂的污染 关键词：菱锰矿：酸浸；杂质离子 中图分类号：ＴＱ１３７．１２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—４９９０（２０１７）０２—００３５—０４
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｌｅａｃｈｉｎｇ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｍａｎｇａｎｅｓｅ ａｎｄ ｍａｉｎ
ｉｍｐｕｒｉｔｙ ｉｏｎｓ ｉｎ ｌｅａｃｈｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｒｈｏｄｏｃｈｒｏｓｉ￣
Ｘｉｅ Ｚｉｎａｎ，Ｌｉｕ Ｆａｎｇ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｏｎｇｒｅｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｏｎｇｒｅｎ ５５４３００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｕｔｉｌｉｚｅｄ ｔｈｅ ｄｉｒｅｃｔ ａｃｉｄ ｌｅａｃｈｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ｅｘｐｌｏｒｅ ｌｅａｃｈｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｒｈｏｄｏｃｈｒｏｓｉｔｅ．Ａｆｔｅｒ ａｎａｌｙ— ｚｉｎｇ ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃＭ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｏｆ ｒｈｏｄｏｃｈｒｏｓｉｔｅ，ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｒｈｏｄｏｃｈｒｏｓｉｔｅ ｌｅａｃｈｉｎｇ ｗｅｒｅ ｅｏｍｆｉｒｍｅｄ ａｓ￣ｌｌｏｗｓ：ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗａｓ ５５℃，ｐｕｌｐ ｍａｓｓ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｗａｓ ０．０４ ｇ／ｍＬ，ｓｕｌｆｕｒｉｃ ａｃｉｄ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｗａｓ ０．５ ｍｏｌ／Ｌ，ｓｔｉｒｒｉｎｇ ｒａｔｅ ｗａｓ １２０ ｒ／ｒａｉｎ，ａｎｄ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｗａｓ ６０ ｒａｉｎ ＯＨ ｔｈｅ ｐｒｅｍｉｓｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｌｅａｃｈｉｎｇ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｍａｎｇａｎｅｓｅ ｗａｓ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｈｉｇｈ ａｎｄ ｔｈａｔ ｏｆ ｏｔｈｅｒ ｉｍｐｕｒｉｔｙ ｉｏｎｓ ｗａｓ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｌｏｗ．Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅ ｌｅａｃｈｉｎｇ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｍａｎｇａｎｅｓｅ ｃｏｕｌｄ ｒｅａｃｈｅｄ ａｓ ｈｉｇｈ ａｓ ９７．８４％ａｎｄ ｔｈｏｓｅ ｏｆ Ｆｅ ，Ｃａ２ ，Ｍ ，ａｎｄ Ａ１ ｗｅｒｅ ３９．３８％，２４．１３％，１７．７８％，ａｎｄ Ｏ．７７％ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ａｓ ａ ｒｅｓｕｌｔ．ｄｅｔａｉｌｓ ｏｆ ｅａｃｈ ｉｏｎ ｌｅａｃｈｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｃｏｓｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅａｇｅｎｔ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｌａｔｅｒ ｉｍｐｕｒｉｔｙ ｒｅｍｏｖｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒｈｏｄｏｅｈｒｏｓｉｔｅ；ａｃｉｄ ｌｅａｃｈｉｎｇ；ｉｍｐｕｒｉｔｙ ｉｏｎｓ
锰系化工产品广泛应用于建筑、电池、能源等行 业，随着新能源领域突飞猛进的发展．电池行业对高 纯锰化合物的需求越来越大Ｉ）－５］ 中国锰矿资源贫、
杂的现状迫使中国不得不极大依赖进口产品 因此． 对中国贫锰资源进行合理的开发利用一直是相关领
域专家研究的重点问题之一｜６Ｊ 铜仁松桃地区菱锰 矿中锰含量较大．是中国锰矿比较集中的区域之一．
其主要特征：１）以沉积矿床类型为主．具低温热液改
造特征；２）矿床储量较小、贫矿多、资源储量较丰富； ３）杂质含量高、可选性差。锰质量分数一般为１５％～
２０％，主要以Ｍｎ 形式存在，占全锰量达９８．６５％．
Ｍｎ“、Ｍｎ“的含量极低。其他主要组分有铁、钙、镁、
基金项目：贵州省科学技术基金项目（黔科合ＬＨ字［２０１４ ３７４７５）。 磷等，属于中磷、低铁碳酸锰矿石 ］。 锰矿的浸取方法主要有电化学浸取法、直接酸
浸取法及预焙烧浸取法等．其中直接酸浸法是全球 锰企业运用较为广泛的一种湿法冶金技术 针对 不同产地碳酸锰的直接酸浸取法．国内外学者开展
了大量的研究工作［１０－－１２］。并且对反应温度、反应体系
液固比、搅拌速率、物料颗粒大小、浸取剂浓度等因 素做了深入的探讨。刘亮Ｅｌ３］采用硫酸、盐酸对低品位
锰矿进行浸出．分析可知２种酸浸出方法均可行 硫 酸浸出中反应条件易控制、反应稳定．盐酸浸出中可
回收废盐酸．但对设备耐腐蚀能力要求高。江万里 等Ｅｌ１］针对传统锰矿制液工艺尾酸控制难度大、锰渣
含锰较高等缺点．采用分步浸出工艺．增加了二次投
料，虽然操作比传统工艺稍复杂．但是降耗效果非常 ３６ 无机盐工业 第４９卷第２期
显著。 虽然针对锰矿浸出的研究很多．但大部分研究
都只针对锰的浸出情况进行详细分析探讨．而对菱 锰矿中各主要金属杂质离子的浸出情况则研究较 少。笔者选取硫酸作浸取剂，在不同温度、矿浆浓
度、反应时间等参数条件下，探寻菱锰矿中锰浸出 最佳工艺条件的同时初步探讨了影响杂质成分浸
出的主要因素．以期为后续除杂提供基础
１ 实验部分
１．１原料与仪器 原料：菱锰矿（由贵州铜仁松桃某锰矿公司提 供）。
试剂：硫酸亚铁铵、过氧化氢、氧化镁等，均为 分析纯
仪器：７２１Ｇ型可见分光光度计、１０１—３ＡＢ型电
热恒温鼓风干燥箱、ＰＨＳ一３Ｃ型ｐＨ计、ＳＨＺ—Ｄ（ｍ） 型循环水式真空泵、ＦＡ２１０４型电子天平等。
１．２实验方法
将菱锰矿石破碎、研磨至粉状，过筛至粒径≤ １２２ Ｉｚｍ备用。将一定浓度的硫酸预热至一定温度．
再将矿粉试样缓慢加入硫酸中。在一定转数下恒温 反应．一段时间后过滤。测定滤液中锰离子及其他
主要杂质金属离子的含量 通过对比原矿中各成分 的质量，进而得出各离子的浸出率。
硫酸—咂 — 壁耍 匝 ｆ 菱锰矿
图１ 菱锰矿及其他杂质浸取液成分分析工艺流程示意图
１．３检测方法 溶液中Ｍｎ 的检测采用硫酸亚铁铵容量法；Ｃａ２＋、 Ｍｇ 的检测采用ＥＤＴＡ容量法：Ａｌ 的检测采用．ＥＤＴＡ
滴定法：Ｆｅ 的测定采用邻菲哕啉分光光度法。
２结果与讨论
２．１菱锰矿成分的测定 表ｌ为原料菱锰矿的主要化学组成。
表１菱锰矿的主要化学组成 ％ ｗ（ＭｎＯ）ｗ（Ａ１２０３）ｗ（Ｆｅ２Ｏ３）ｗ（ＭｇＯ）ｗ（ＣａＯ）ｗ（ＳｉＯ２） （其他） ２０．５３ ６．Ｏ２ ２．８９ ２．４５ ５．７Ｏ ２３．４１ ３９．０ＨＤ
２．２矿浆浓度对各离子浸出率的影响 实验称取菱锰矿粉１ ｇ，精确至０．０００ １ ｇ，采用
Ｏ．５ ｍｏｌ／Ｌ Ｈ２ＳＯ 溶液浸取，反应温度为５５ ，分别
采用矿浆质量浓度为０．０２、０．０４、０．０６、０．０８、０．１０ ｇ／ｍＬ， 搅拌速度为３２０ ｒ／ｒａｉｎ时浸取６０ ｍｉｎ，考察了矿浆浓 度对菱锰矿中各主要金属离子的浸出影响．结果见 图２。
姆 羽
ｐ（矿浆） ｇ－ｍＬ－。）
图２ 矿浆浓度对各离子浸出率的影响
由图２可以看出．较高的矿浆浓度对菱锰矿中 Ｆｅ２￣、Ｃａ２十、Ｍｇ２十的浸出有较好的抑制作用．矿浆浓度
对ＡＰ＋的浸出基本无影响。当ｐ（矿浆）＝０．０２ ｇ／ｍＬ时， 对Ａｐ＋的浸出影响不显著，Ｆｅ 、Ｃａ２￣、Ｍｇ２．的浸出率较
高，分别为４０．８％、３Ｏ．９３％、２７．７６％，而Ｍｎ ＋的浸出
率达到９５．６３％ 在实际实验操作中可以观察到．当 矿浆浓度逐渐增大后．反应液固比变小．反应体系中 的溶液变得越来越浓稠．致使各离子的浸出率逐渐
降低，其中Ｍｎ 的浸出率降低不明显，当ｐ（矿浆）＞
０．１０ ｇ／ｍＬ时。Ｆｅ２＋、Ｃａ２．、Ｍ 的浸出率分别为３０．１４％、 ６．４３％和６．６１％．Ａｐ＋的浸出率则保持在０．３％基本不
变。实验表明低浓度的矿浆对杂质Ｆｅ 、Ｃａ２＋、Ｍ 的
浸出更为有利．但综合经济合理性和保证Ｍｎ：＋有较 高浸出率的前提下．最终选择０．０４ ｇ／ｍＬ为适宜的矿 浆浓度，此时Ｍｎ 的浸出率为９７．８４％。Ｆｅ２＋、Ｃａｚ＋、Ｍｇ 、 ＡＰ＋的浸出率分别为３９．３８％、２１．４３％、１７．７８％、
０．７７％。 ２．３反应温度对各离子浸出率的影响
实验称取菱锰矿粉１ ｇ，精确至０．０００ １ ｇ，Ｐ（矿 浆）：０．０４ ｇ／ｍＬ．采用０．５ ｍｏｌ／Ｌ Ｈ：ＳＯ 溶液浸取，反
应温度分别为１５、３５、５５、７５、９５℃，搅拌速度为 ３２０ ｒ／ｍｉｎ时浸取６０ ｒａｉｎ．考察了反应温度对各离子
浸出率的影响．结果见图３。由图３可以看出，Ｍｎ
的浸出率随温度的升高，出现先升高后基本不变的 趋势 温度为１５ ４５℃时Ｍｎｚ＋的浸出率明显上升，当
温度升至５５℃后．温度对Ｍｎｚ＋浸出率的影响则不 大 低温区域对Ｆｅ 、Ｃａ 、Ｍｇ ＋的浸出率亦有明显影
响．对Ｆｅｚ＋
而言．随着温度升高，浸出率缓慢提升；对 ３８ 无机盐工业 第４９卷第２期
３８．１９％。搅拌可以使体系中的成分充分接触，促进 反应的进行。实验过程中应注意转速不宜过快，否则
会增加额外的能耗。综合考虑，实验选择适宜的搅拌
速度为１２０ ｒ／ｍｉｎ。
１０ｏ
８。
。
４０
２。
Ｏ
３ 结论 ０ ２０ｏ ４００ ６０ｏ ８ｏ０ ｌ ０００ 搅拌速度／（ｒｍｉｎ－ ） 图６搅拌速度对各离子浸出率的影响
１）本实验以菱锰矿作为研究对象，采用直接酸 浸法浸出矿石中的主要金属离子．在保证Ｍｎｚ＋较高
浸出率的前提下，在不同反应温度、矿浆浓度、浸出
时间、硫酸浓度、搅拌速度的参数条件下，对菱锰矿
酸浸过程中Ｍｎ２＋、Ｆｅｚ＋、Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋、Ａ１。 浸出情况做了 研究．得到了Ｍｎ２＋浸出的最佳实验条件：Ｐ（矿浆）＝
０．０４ ｇ／ｍＬ、硫酸溶液浓度为０．５ ｍｏｌ／Ｌ、搅拌速度为 １２０ ｒ／ｍｉｎ、浸出时间为６０ ｍｉｎ、反应温度为５５ 。在
此条件下．Ｍｎ２＋的浸取率可达９７．８４％。
２）各实验参数对菱锰矿中各金属离子的浸出率 分别表现出３组一致性的结果：①对Ｍｎ２＋与Ｆｅ 的 影响表现出一致性：②对Ｃａ２￣Ｍｇｚ＋的影响表现出一
致性：③对Ａｐ＋的浸出率影响均不明显。 ３）影响各离子浸出的因素中，矿浆浓度、硫酸溶
液浓度、浸出时间对Ｍｎ２＋浸出率影响较大。矿浆浓 度、反应温度、浸出时间对Ｆｅｚ＋浸出率影响较大，
2023年全国高考乙卷化学真题(解析版)
2023年全国高考乙卷化学真题（解析版）
可能用到的相对原子质量：H1C12O16
一、选择题：本题共13小题，每小题6分，共78分。在每小题给出的四个选项中，只有一
项是符合题目要求的。(化学部分为第7~13题)
1.下列应用中涉及到氧化还原反应的是
A.使用明矾对水进行净化B.雪天道路上撒盐融雪
C.暖贴中的铁粉遇空气放热D.荧光指示牌被照发光
【答案】C
【解析】
【详解】A．使用明矾对水进行净化过程中，明矾电离出的铝离子发生水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶
体粒子吸附水中的悬浮颗粒并沉降下来而水变得澄清，该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化，因
此没有涉及到氧化还原反应，A不符合题意；
B．雪天道路上撒盐融雪，是因为雪遇到盐而使其熔点降低并熔化，该过程中没有任何一种元素的化合价发
生变化，因此没有涉及到氧化还原反应，B不符合题意；
C．暖贴中的铁粉遇空气放热，是因为暖贴中含有的铁粉、碳粉、氯化钠、水等物质，形成当这些物质遇到
空气后形成无数微小原电池并开始工作，化学能转化为电能，无数微小原电池堆积在一起使得电能又转化
为热能，该过程中铁元素和氧元素的化合价发生变化，因此，该过程涉及到氧化还原反应，C符合题意；
D．荧光指示牌被照发光，是因为光被指示牌发生了反射，该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化，
因此没有涉及到氧化还原反应，D不符合题意；
综上所述，本题选C。
2.下列反应得到相同的产物，相关叙述错误的是
A.①的反应类型为取代反应B.反应②是合成酯的方法之一
C.产物分子中所有碳原子共平面D.产物的化学名称是乙酸异丙酯
【答案】C
【解析】
【详解】A．反应①为乙酸和异丙醇在酸的催化下发生酯化反应生成了乙酸异丙酯和水，因此，①的反应类
型为取代反应，A叙述正确；
B．反应②为乙酸和丙烯发生加成反应生成乙酸异丙酯，该反应的原子利用率为100%，因此，该反应是合成酯的方法之一，B叙述正确；
C．乙酸异丙酯分子中含有4个饱和的碳原子，其中异丙基中存在着一个饱和碳原子连接两个饱和碳原子和
锰矿石的物相分析
.
精品 锰矿石的物相分析
在自然界中，锰是以氧化锰的形态存在于各种岩石中。有实际价值的锰矿物，是由不同价态组成的氧化锰矿或碳酸锰矿（即菱锰矿）。
根据锰在自然界中的存在情况及工业用途，对锰矿石进行物相分析时，通常只要求测定几种主要锰矿物。在个别情况下，才需测定锰方解石及锰菱铁矿。
本节介绍的锰矿物相分析流程，主要测定MnO2、Mn2O3及MnCO3这三个组分。
一、几种主要锰矿物的测定
主要锰矿物及其表示符号为：
菱锰矿 水锰矿·褐锰矿 软锰矿
MnCO3 Mn2O3，（3Mn2O3·MnSiO3） MnO2
X Y Z
其不同分析方案如下：
方案一：
方案二：
方案三：
.
精品
各相锰矿物中锰的实际结果按下式计算：
%Mn
菱锰矿
X 水锰矿·褐锰矿
Y 软锰矿
Z 总量
Σ Mn
A、B、C（见分析方案中相应的符号）——转入不同相中锰的含量（克）；
G——试样重量（克）；
Σ Mn——单独称样测得之总锰量。
（一）试剂
硫酸铵溶液 6N 称取40克硫酸铵溶于水中，稀释至100毫升。
硫酸 9.4N 取硫酸26毫升与水混合后，稀释至100毫升。
硫酸 2N 取硫酸13.9毫升与水混合后，稀释至250毫升。
硼酸 饱和溶液。
其他试剂同锰的测定。
（二）分析手续
1、菱锰矿（MnCO3）的测定 .
精品 .
精品 方案一：
称取0.1～0.2克试样，置于100毫升烧杯中，加入6N硫酸铵溶液20毫升、9.4N硫酸0.5毫升，在沸水浴上加热15～20分钟（经常搅拌，随时加水保持体积不变）。冷却后过滤于锥瓶中，用水洗8～10次。残渣留作测定水锰矿、褐锰矿和软锰矿。
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。
硫酸锰萃取工艺
硫酸锰萃取工艺
全文共四篇示例，供读者参考
第一篇示例：
硫酸锰是一种重要的锰化合物，广泛应用于电池、涂料、冶金和医药等领域。硫酸锰的生产过程中，萃取工艺是一种常用的方法，可以将锰从矿石中提取出来。本文将详细介绍硫酸锰萃取工艺的原理、工艺流程及操作注意事项。
一、硫酸锰萃取工艺的原理
硫酸锰的萃取工艺利用有机磷酸酯类化合物（如D2EHPA）作为萃取剂，通过其与锰离子的亲和力强，从含锰矿石中将锰提取出来。具体原理如下：
1. 矿石浸出：首先将含锰的矿石经过碎磨和浸出处理，得到含锰的浸出液。
2. 萃取过程：将浸出液与萃取剂搅拌混合，有机相中的萃取剂会和锰离子结合形成络合物，从而被提取出来。
3. 分相：通过相分离过程，将含锰的有机相和无机相分开，从而得到含锰的有机相溶液。
4. 回流萃取：将含锰的有机相溶液回流进行再次萃取，提高锰的萃取率。 5. 洗涤和分离：将含锰的有机相经过洗涤和分离，最终得到纯度较高的硫酸锰产品。
硫酸锰萃取工艺的工艺流程主要包括以下几个步骤：
2. 萃取阶段：将浸出液与萃取剂进行混合搅拌，实现锰的萃取。
在进行硫酸锰萃取工艺时，需要注意以下几点操作事项：
1. 萃取剂选择：要选择合适的萃取剂，具有良好的选择性和亲和力，以提高萃取效率。
2. 搅拌控制：需要控制好搅拌的速度和时间，保证萃取剂和锰离子充分反应。
3. pH值控制：控制好浸出液的pH值，可以影响萃取效率，通常在酸性条件下进行。
4. 温度控制：适当的温度有利于提高萃取效率，但要避免过高温度导致萃取剂的损失或变质。
5. 洗涤和分离：洗涤和分离过程要进行细致，避免混入杂质影响产品纯度。
通过以上操作注意事项，可以保证硫酸锰萃取工艺的顺利进行，从而得到高质量的硫酸锰产品。 硫酸锰萃取工艺是一种重要的提取锰的方法，通过合理选择萃取剂、控制操作参数和注意操作细节，可以提高萃取效率，得到高纯度的硫酸锰产品。希望本文的介绍对于了解硫酸锰萃取工艺有所帮助。
硫酸锰溶液的净化除重金属研究
第６期 硫酸锰溶液的净化除重金属研究 ９
Ｌ
专题与评述
ｔ ｔ ｔ ｔ ｔ ｔ ｔ ｔ ｌ
硫酸锰溶液的净化除重金属研究
孙静静丁桑岚吴敏
（四川大学建筑与环境学院，四川成都，６１００６５）
摘 要
研究了除铁后的硫酸锰溶液净化去除重金属的三种常用方法，并比较其优缺点，得出对锰粉置
换除重金属这种方法进行系统性研究的影响重大，且对进一步工业化推广有深远意义。
关键词：硫酸锰溶液重金属锰粉置换
１前言
现国内硫酸锰生产工艺，按生产原料分为菱锰
矿法、软锰矿法和副产品法［１］（主要为含锰废旧资源
利用）；按冶炼工艺可分为高温焙烧法、酸浸法、两矿
加酸法、二氧化硫法及其他的硫酸亚铁法、一氧化锰 法、综合利用法等［２］。所有硫酸锰生产工艺中，均需
要经酸浸取。根据我国贫矿多，富矿少，锰矿中杂质
含量多的锰矿石分布特点，在酸浸过程中，Ｆｅ、Ａｌ、
Ｚｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｂ等杂质会一并随锰浸出。在实际生
产中，由于各种因素影响，往往达不到实验的最佳工
艺条件，硫酸锰浸出液中杂质含量不能满足相关高
纯硫酸锰行业需要的标准。因此，研究硫酸锰浸取
液中各杂质的净化去除，对整个锰行业发展意义重
大。
２铁元素的去除
铁是锰矿石中的一种重要伴生元素，锰矿石在
浸取过程中，铁以Ｆｅ。十和Ｆｅ。十的形式进入硫酸锰溶
液中，为保证重金属去除效果，一般在除重金属前先
除去溶液中的铁离子。水解沉淀法除铁具有工艺简
单，操作条件易控制，工作效率高，且溶液中悬浮胶
体可附着部分重金属离子等优点，比较适用于工业
生产。
３硫酸锰浸取液中净化除重金属研究
硫酸锰溶液净化除铁后，溶液中仍残留部分
Ｃｏ抖、Ｎｉ抖、Ｃｕ抖、Ｚｎ２＋、Ｐｂ ＋等，若进行高纯硫酸锰
生产，则仍需采取相关方法除去溶液中的重金属离 子。
３．１硫化物沉淀法除重金属
利用硫化物中的Ｓ。一与溶液中的重金属离子形
成难溶硫化物，以达到净化除重金属的目的，其反应
原理如下：
贵州省毕节市2023年高二化学第一学期期末学业水平测试试题含解析
贵州省毕节市2023年高二化学第一学期期末学业水平测试试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项）
1、浓度均为0.10mol/L、体积均为V0的MOH和ROH溶液，分别加水稀释至体积V， pH随lg0VV的变化如图所示，
下列叙述错误的是
A．MOH的碱性强于ROH的碱性
B．ROH的电离程度：b点大于a点
C．两溶液分别与盐酸反应完全消耗HCl的物质的量相同
D．当lg0VV=2时，若两溶液同时升高温度，则cMcR增大
2、一定温度下，在3个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)达到平衡，下列说法正确的是
容器 温度/K 物质的起始浓度/mol•L−1 物质的平衡浓度/mol•L−1
c(H2) c(CO) c(CH3OH) c(CH3OH)
Ⅰ 400 0.20 0.10 0 0.080
Ⅱ 400 0.40 0.20 0
Ⅲ 500 0 0 0.10 0.025
A．该反应的正反应吸热 B．达到平衡时，容器I中反应物转化率比容器Ⅱ中的大
C．达到平衡时，容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中的两倍
D．达到平衡时，容器Ⅲ中的正反应速率比容器I中的大
3、将amol二氧化锰粉末加入 50 mL b mol·L－1的浓盐酸中加热完全溶解，反应中转移电子d个，设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是
A．可以收集到氯气 22.4d/2NA L
B．反应后溶液中的Cl－数目为2a
C．转移电子数d与MnO2 的物质的量n的关系为 d/NA=2n(MnO2)
热点金属及其化合物制备流程(Li、Sr、Pb、Zn、Ti、Mo) -2024年高考化学考点(解析版)
微专题 热点金属及其化合物制备流程（Li、Sr、Pb、Zn、Ti、Mo）1(2023·全国·统考高考真题)LiMn2O
4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿
(MnCO
3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制备LiMn2O4的流程如下：
已知：Ksp[Fe(OH)
3]=2.8×10-39，Ksp[Al(OH)
3]=1.3×10-33，Ksp[Ni(OH)
2]=5.5×10-16。
回答下列问题：
(1)硫酸溶矿主要反应的化学方程式为。为提高溶矿速率，可采取的措施(举1例)。
(2)加入少量MnO
2的作用是。不宜使用H2O
2替代MnO2，原因是。
(3)溶矿反应完成后，反应器中溶液pH=4，此时c(Fe3+)=mol·L-1；用石灰乳调节至pH≈7，除去
的金属离子是。
(4)加入少量BaS溶液除去Ni2+，生成的沉淀有。
(5)在电解槽中，发生电解反应的离子方程式为。随着电解反应进行，为保持电解液成分稳定，应
不断。电解废液可在反应器中循环利用。
(6)煅烧窑中，生成LiMn
2O
4反应的化学方程式是。
【答案】(1)MnCO3+H
2SO
4=MnSO
4+H
2O+CO
2↑粉碎菱锰矿
(2)将Fe2+氧化为Fe3+Fe3+可以催化H2O
2分解
(3)2.8×10-9Al3+
(4)BaSO
4、NiS
(5)Mn2++2H
2O电解
H
2↑+MnO
2↓+2H+加入Mn(OH)2
·1·
(6)2Li
2CO
3+8MnO
2煅烧
4LiMn
2O
4+2CO
2↑+O
2↑
【解析】根据题给的流程，将菱锰矿置于反应器中，加入硫酸和MnO2，可将固体溶解为离子，将杂质中的
Fe、Ni、Al等元素物质也转化为其离子形式，同时，加入的MnO
2可以将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+；随后
将溶液pH调至制约等于7，此时，根据已知条件给出的三种氢氧化物的溶度积可以将溶液中的Al3+沉淀
出来；随后加入BaS，可以将溶液中的Ni2+沉淀，得到相应的滤渣；后溶液中含有大量的Mn2+，将此溶液
低品位菱锰矿电沉积制备活性二氧化锰及其性能研究
低品位菱锰矿电沉积制备活性二氧化锰及其性能研究
δ–MnO2具有优异的化学和电化学性能，被广泛应用于电源、催化和吸附等领域。我国锰矿资源丰富，但可直接应用的富矿较少，贫矿却堆积成山，因此研究如何合理、经济有效地利用低品位锰矿，对于解决我国锰资源供求问题以及保证锰类产品行业的可持续发展具有极其重要的现实意义。
本文以重庆秀山低品位菱锰矿为原料，采用酸浸法回收Mn，通过电化学法制备δ–MnO2，并探讨其活性。酸浸除杂后，制得MnSO4精制溶液，结果表明：氧化亚铁离子时，化学MnO2的最佳用量为2g；除铁、铝的最佳反应时间为1h，最佳温度为85℃。
以精制的MnSO4溶液为原料，在恒压恒温下电沉积制备δ–MnO2，并用XRD、XPS、IR、N2吸附和SEM等手段对样品进行表征和分析，得到如下结果：合成δ–MnO2的最优条件为：Mn︰K为1︰20，电压为2.0V；所得δ–MnO2的层间距为0.75nm；产品纯度高；表面富含–OH；形貌均一，呈片状分布；比表面积高达138.66m2/g，平均孔径为7.4nm，属于中孔材料。δ–MnO2对亚甲基蓝的脱色率较高，在0.5h内达到95%，将δ–MnO2回收利用4次，发现脱色率逐渐降低，但最终仍能达到55%左右。
另外，反应溶液的特征吸收峰发生了迁移，且存在游离Mn，证明了δ–MnO2与亚甲基蓝之间存在电荷转移现象。亚甲基蓝的脱色率随δ–MnO2投入量的增加而呈上升趋势，反之，则呈下降趋势。
酸性条件下，δ–MnO2对亚甲基蓝的脱色率都能达到90%以上。而在碱性条件下亚甲基蓝的脱色率都很低，当pH=8和pH=10时，1h内脱色率分别只达到了39%和17%。 亚甲基蓝的氧化反应的速率随着反应初始浓度的增加而增加，且该反应符合Langmuir-Hinshelwood动力学方程，其速率常数为1.98mg/L﹒min，吸附常数为0.79L/mg。δ–MnO2对垃圾渗滤液的COD去除率为42%，说明其具有较好的应用价值。
低品位锰矿制锰工艺条件探究
低品位锰矿制锰工艺条件探究
低品位锰矿指的是锰含量较低的矿石，一般锰含量在25%以下。针对低品位锰矿的制锰工艺条件进行探究，旨在提高锰矿的回收率和锰品位，提高利用低品位锰矿的经济效益。
一、低品位锰矿的矿物学特征
低品位锰矿中常见的矿物有菱锰矿、锰铁矿、黑锰矿等。这些矿物的物理性质和化学性质的不同，对低品位锰矿制锰工艺条件的选择有一定的影响。首先需要对低品位锰矿的矿物学特征进行详细的研究。
二、低品位锰矿的选矿工艺
低品位锰矿一般通过重选、浮选等方法进行选矿。在选矿过程中，需要确定合适的制锰工艺条件。
1. 重选工艺
重选是低品位锰矿选矿的主要方法之一。通过重选可以去除一部分尾矿，提高锰矿的回收率。重选工艺中的制锰工艺条件主要包括磨矿细度、磨矿时间、浸矿时间等。磨矿细度和磨矿时间的选择要根据矿石的性质和选矿指标进行确定，一般而言，磨矿细度适中，磨矿时间适当，并通过浸矿时间来控制选矿效果。
2. 浮选工艺
浮选是低品位锰矿选矿的常用方法之一。通过浮选可以选择性地提高锰矿的品位。浮选工艺中的制锰工艺条件主要包括浸矿pH值、药剂用量和浸矿时间等。在浸矿过程中，通过调整浸矿pH值和药剂用量，可以使锰矿和杂质矿物之间的分离程度达到最优化，从而提高锰矿的品位和回收率。
三、低品位锰矿的熔炼工艺
低品位锰矿经过选矿后，经常需要进行熔炼处理。熔炼工艺中的制锰工艺条件主要包括熔炼温度、熔炼时间和添加剂用量等。熔炼温度和熔炼时间的选择要根据矿石的熔点和矿石成分进行确定，一般而言，熔炼温度适宜，熔炼时间适当，并通过添加剂来调整熔炼过程中的化学反应，提高锰矿的产率和品位。
四、低品位锰矿的制锰工艺条件控制技术
为了实现低品位锰矿制锰过程的自动化和提高生产效率，需要发展相应的制锰工艺条件控制技术。制锰工艺条件控制技术主要包括测量和控制技术、数据处理和分析技术等。通过测量和控制技术，可以对制锰工艺条件进行实时监测和控制；通过数据处理和分析技术，可以对制锰工艺条件进行统计和分析，以提高制锰过程的稳定性和可靠性。
锰矿浸出硫酸锰溶液的净化除杂工艺研究
锰矿浸出硫酸锰溶液的净化除杂工艺研究
陈奇志;韦国柱;刘楠楠;卢彦越;关山;柳春
【摘 要】硫酸锰作为基础锰盐，是生产电解锰产品、锰氧化物以及其他锰盐的重要中间物料，应用非常广泛。硫酸锰主要由锰矿通过硫酸浸取后再经除杂而成，但是因为其溶液中所含杂质成分复杂并且有些杂质很难去除使其使用受到限制。文章针对工业硫酸锰的深度净化工艺进行介绍，并总结了几种除杂的方法，最后对高纯硫酸锰的应用领域进行了分析。%Manganese sulfate as basic manganese salt
is an important intermediate material which can be widely used to produce
electrolytic manganese products, manganese oxide and other manganese
salts. Manganese sulfate is mainly prepared by sulfuric acid leaching and
purifying from Manganese ore. However the impurities components are
complicated in this solution, which are even difficult to completely remove,
therefore the utility of manganese sulfate is limited. This paper introduces
the purification technology of manganese sulfate solution, and
summarizes several methods of removing impurity. Finally the application