采用硫酸铵焙烧方法从低品位碳酸锰矿中富集回收锰
硫酸锰热解制备三氧化二锰以及用热解尾气浸出低品位软锰矿的实验研究
硫酸锰热解制备Mn2O3以及用热解尾气浸出低品位软锰矿的实验研究申武，廖兵，孙维义，丁桑岚, 苏仕军*（四川大学建筑与环境学院，四川成都，610065）摘要：用硫酸锰(MnSO4)高温热解的方法制备了三氧化二锰，并考察了热解制备过程中产生的尾气浸出低品位软锰矿的可行性。
热解实验表明，850℃是硫酸锰热解制备三氧化二锰的最佳温度。
硫酸锰在850℃热解所得三氧化二锰产品的锰含量为68.93%。
产品的XRD和FTIR表征结果表明，热解产物为单一相的立方体结构三氧化二锰。
尾气测定结果表明硫酸锰热解制备三氧化二锰时释放出的尾气中含有SO2和SO3, 两者摩尔比约为7:1。
浸出实验结果表明利用热解尾气浸出软锰矿是可行的。
在温度为60℃，初始硫酸浓度为0.1mol/L时，尾气中SO x（SO2和SO3）的吸收率达到99.73 %，软锰矿的锰浸出率达到94.37 %。
该工艺不仅可以避免液相制备方法中废水的问题，还可以使得热解制备过程产生的尾气和低品位软锰矿同时得到资源化利用。
关键字：三氧化二锰；硫酸锰；热解尾气；软锰矿；资源化Preparation of Mn2O3 by Thermal Decomposition of MnSO4 Combined with Reductive Leaching of Low-grade PyrolusiteUsing the Decomposition GasSHEN Wu, LIAO Bing, SUN Wei-yi, DING Sang-lan, SU Shi-jun *（College of Architecture and Environ., Sichuan Univ., Chengdu 610065, China）Abstract: Dimanganese trioxide (Mn2O3) was prepared by thermal decomposition of manganese sulfate (MnSO4). Decomposition gas released during the Mn2O3 preparation was used to leach pyrolusite ore and the feasibility of the process was observed. The thermal decomposition of MnSO4 showed that 850℃was the best temperature for Mn2O3 preparation. Characterization results with XRD and FTIR showed that the decomposition product at 850℃was single phase cubic Mn2O3 with manganese content of 68.93%. SO2 and SO3 were both observed in the decomposition gas with mole ratio of about 7, indicating the majority of SO2 in the decomposition gas. The extraction experiment showed that the extraction of pyrolusite using decomposition gas was entirely feasible. At 60℃and with 0.1mol/L initial H2SO4, the SO x absorption efficiency and Mn extraction rate reached separately 99.73 % and 94.37 %. The presented technology can not only avoid the wastewater problem which always involves in liquid-phase methods, but also realize the simultaneous resource recovery of decomposition gas and low-grade pyrolusite.Keywords: Mn2O3; MnSO4; thermal decomposition gas; pyrolusite; resource recovery三氧化二锰在现代工业上应用广泛1，可以作为催化剂分解去除CO[1]、丙烷、丙烯[2]、NO[3]和H2S[4]等有害气体，也可以作为原料制备软磁铁氧体[5]。
锰废水处理锰回工艺技术
1、利用废锰矿浸渣中的硫酸锰生产碳酸锰的方法2、自废锌锰干电池中回收硫酸锰、二氧化锰、石墨、复用石墨电极及其专用设备３、利用机械力化学法提取电解锰废渣或低品质锰矿中锰的方法及其助剂4、用软锰矿和菱锰矿吸收二氧化硫废气制取硫酸锰的方法５、回收电炉炼锰硅合金和锰铁合金废渣中锰的方法6、一种以含锰废渣和废水为原料制备碳酸锰的方法7、利用锰浸出渣和电解锰废酸制备超细活性白炭黑的方法8、从钛白废酸、锰渣和含钒钢渣中回收锰、钒的方法9、以软锰矿和废酸为原料生产一水合硫酸锰晶体的方法1０、利用钛白废酸和二氧化锰矿制取电解金属锰的方法1１、利用含锰的硫酸锌氧化废泥生产二氧化锰的工艺1２、用菱锰矿处理废硫酸制备高纯碳酸锰联产生石膏的方法１３、电解锰生产工艺末端废水中二价锰及氨氮回收方法14、一种利用废气从含锰废水废渣中回收锰的生产工艺１5、废酸浸出菱锰矿制取四水氯化锰的工艺1６、从废锌锰干电池中提取二氧化锰及锌的方法１７、利用制药行业废锰渣生产活性二氧化锰的方法１８、电解锰废水中二价锰处理回用方法１9、电解金属锰废矿渣回收硫酸锰的方法２0、电解锰生产末端废水中锰离子的回收方法2１、废糖蜜-硫酸还原浸取锰矿制备硫酸锰的方法22、一种利用微生物从电解锰矿废水中回收锰离子的方法２3、利用钛白粉生产的废副产品和低品位软锰矿生产硫酸锰的方法2４、一种从电解锰厂废水中回收锰并减排二氧化碳的方法2５、用菱锰矿处理废硫酸制备高纯硫酸锰及其水合物的方法26、一种用菱锰矿处理废硫酸制备氢氧化锰联产硫酸钠的方法27、用菱锰矿处理废硫酸制备高纯硝酸锰联产生石膏的方法28、一种利用锰废液生产硫酸锰的新工艺29、低品位菱锰矿吸收含氯废气制取四水氯化锰的工艺３０、一种二次中和硫酸锰废液提高锰的利用率的方法31、一种从电解锰废渣中回收锰的装置３2、用废旧碱性二氧化锰电池制备锰锌铁氧体的方法３3、用废旧锌锰电池制备锰锌铁氧体的方法3４、废铁屑还原软锰矿制备电解金属锰溶液并回收铁的新工艺３5、用废旧锌锰电池制备锌锰软磁铁氧体的方法3６、一种电解锰废渣回转窑还原焙烧除杂提锰提铁的方法3７、一种以废旧锌锰电池生物淋滤液为原料制备锰锌铁氧软磁体的方法３8、利用生产对苯二酚所产生的含锰废液和锌泥制取软磁锰锌铁复合料的方法39、利用对苯二酚含锰废水电解制锰4０、一种从钴锰催化剂废料中回收钴锰的方法41、一种利用废旧锌锰电池为原料制备高纯硫酸锰和硫酸锌的方法４2、利用含锰工业废渣二步法生产低碳高硅锰硅合金的方法４3、一种利用废旧锌锰干电池制备锰系铁合金用原料的方法44、一种由高锰酸钾锰废渣制备锰酸锂正极材料的方法45、一种用废旧锌锰电池制备锰锌铁氧体的方法46、电解锰加工的含锰废水处理方法47、一种电解锰废渣中可溶性锰回收的方法48、湿法电解锰生产过程中含锰废水的处理工艺4９、一种用锰锌铁氧体废料生产锰锌铁氧体颗粒料的方法5０、用废旧碱性二氧化锰电池制备锰锌铁氧体的方法51、利用电解锰造液废渣生产的还原剂及电解锰母液的生产工艺52、利用废弃二氧化锰生产一氧化锰的方法53、废旧碱性锌锰电池再生硫酸锰的方法５４、一种含锰废液制取高纯硫酸锰的方法55、用含锰废液制备硫化物及硫化钠和硫酸锰混合产品的方法5６、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造碳酸锰联产硫酸锶和碳酸铵的方法57、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造碳酸锰联产硫酸钾和碳酸铵的方法58、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造硝酸锰联产硫酸锶和硝酸铵的方法59、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造磷酸锰联产硫酸钠和磷酸铵的方法６０、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造氢氧化锰联产硫酸钾和氨水的方法61、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造氢氧化锰联产硫酸镁和氨水的方法62、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造硫化锰联产硫酸铵和硫化铵的方法63、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造碳酸锰联产硫酸铵的方法6４、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造氢氧化锰联产硫酸锂和氨水的方法６5、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造氢氧化锰联产硫酸锶和氨水的方法66、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造碳酸锰联产硫酸钠和碳酸铵的方法６７、用含锰废液制备硝酸盐和硫酸锰混合产品的方法68、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造硫化锰联产硫酸钠和硫化铵的方法69、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造硝酸锰联产硫酸铵和硝酸的方法70、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造硫化锰联产硫酸锌和硫化铵的方法7１、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造氢氧化锰联产硫酸钠和氨水的方法72、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造硝酸锰联产硫酸锂和硝酸铵的方法73、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造碳酸锰联产硫酸锂和碳酸铵的方法7４、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造硝酸锰联产硫酸镁和硝酸铵的方法75、用含锰废液制备碳酸盐和硫酸锰混合产品的方法7６、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造硫化锰联产硫酸钴和硫化铵的方法77、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造硝酸锰联产硫酸钴和硝酸铵的方法78、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造碳酸锰联产硫酸钴和碳酸铵的方法79、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造硫化锰联产硫酸镁和硫化铵的方法80、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造磷酸锰联产硫酸钾和磷酸铵的方法８1、用含锰废液制备氯化物和硫酸锰混合产品及硫酸钙的方法８2、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造磷酸锰联产硫酸锂和磷酸铵的方法83、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造硝酸锰联产硫酸钾和硝酸铵的方法8４、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造硫化锰联产硫酸钾和硫化铵的方法85、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造磷酸锰联产硫酸铵和磷酸的方法８6、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造碳酸锰联产硫酸镁和碳酸铵的方法87、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造磷酸锰联产硫酸镁和磷酸铵的方法88、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造磷酸锰联产硫酸锶和磷酸铵的方法8９、用含锰废液制备磷酸盐及磷酸钠和硫酸锰混合产品的方法90、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造氢氧化锰联产硫酸钴和氨水的方法91、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造硫酸锰联产氨水的方法9２、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造硫化锰联产硫酸锂和硫化铵的方法9３、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造磷酸锰联产硫酸钴和磷酸铵的方法94、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造磷酸锰联产硫酸锌和磷酸铵的方法９5、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造硝酸锰联产硫酸钠和硝酸铵的方法９６、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造硫化锰联产硫酸锶和硫化铵的方法9７、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造氢氧化锰联产硫酸铵的方法98、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造硫酸锰联产硫酸铵和硫酸的方法99、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造氢氧化锰联产硫酸锌和氨水的方法100、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造碳酸锰联产硫酸锌和碳酸铵的方法10１、一种适用于电解锰生产过程中含锰废水资源化的工艺１02、一种电解锰铬废水处理过程的铬锰回收方法１03、应用超声波技术提高废旧锌锰电池中锰浸出率的方法1０４、废旧电池处理过程中产生的镍钴锰废水的处理方法105、电解锰生产末端废水中氨氮的处理和回收方法１06、从用于还原二氧化锰的废糖蜜中去除氯离子的方法10７、苯胺法生产对苯二酚产生的废锰泥的处理方法１０8、一种用含锰钛白废盐制备MnO２粉体的方法１09、钛白废酸在锰行业的回收利用方法110、一种在电解锰钝化废水中回收重金属的方法１11、电解锰生产末端废水中六价铬的回收方法1１2、利用废干电池制备锰锌铁氧体颗粒料和混合碳酸盐的方法113、从废干电池中提取锌和二氧化锰的方法114、用代森锰锌废水治理烷基氯化物废水的工艺方法115、由钛白废酸制取二氧化锰的方法11６、一种去除含锰废水中钙离子的有机复合试剂11７、一种锰渣-固废混合烧结制砖的方法１18、用废普通锌锰电池净化烟气回收金属的方法１1９、由钛白废酸制取电解金属锰的方法120、用废碱性锌锰电池净化烟气回收金属的方法１21、高盐废水中硫酸锰、硫酸镁、硫酸钙分离、浓缩、提纯的综合利用方法12２、一种负载锰氧化物的凹土吸附材料及去除制革废水中Ｓ的方法１2３、从高锰酸钾废渣中提取二氧化锰的方法12４、用生产高锰酸钾的废渣生产硫酸锰的方法１25、一种利用废弃锌锰干电池制备锰酸锂正极材料的方法１2６、酸性矿山废水中锌铁锰分离及回收的方法12７、废锌锰干电池干馏分离装置及分离方法1２8、用废烟道气中的ＳO<ｓuｂ>2＜／sｕb＞生产电解金属锰的工艺方法1２9、从废干电池中提取锌和二氧化锰的方法１30、含硫废水和含锰废水的联合处理方法131、一种处理核电废水中放射性元素铁、钴、锰和银的复合絮凝剂及处理方法132、氧化锰改性硅藻土从电解锌漂洗废水中回收Zn2+的方法１33、微囊化出芽短梗霉在处理含铬锰废水中的应用1３４、苯胺法生产对苯二酚产生的废锰泥的处理方法１3５、一种分离含锰废水中钙、镁离子的工艺方法136、一种用于分离含锰废水中钙、镁离子的复合试剂１37、载锰氧化物沸石及其在处理甲醛废水中的应用138、废锌锰电池的回收方法１3９、一种去除废水中锰的复合药剂及其应用方法140、一种处理电解锰废水中氨氮的方法141、报废锰系磷化液的再生添加剂１42、报废锰系磷化液的再生添加剂1４３、报废锰系磷化液的再生添加剂１44、电解金属锰废矿渣回收硫酸铵的方法14５、含锰有机废水膜生物反应器处理工艺146、一种精对苯二甲酸精制废水中钴、锰的回收方法1４７、废干电池制取锰锌铁氧体的方法14８、一种PTA废水分段分离回收钴锰方法14９、氧化锰改性硅藻土从电解锌漂洗废水中回收Pb2+的方法150、一种利用钛白废酸制取氧化铁红和碳酸锰的方法１５1、废镍钴锰酸锂电池中回收金属并制备镍钴锰酸锂的方法152、乙烯裂解法废碱液制备的烧碱联产碳酸锰的方法153、废水中钴、锰金属离子与对二甲苯的选择性吸附剂的制备154、一种锰渣固废烧结广场路面装饰砖的制备方法155、一种对苯二甲酸废固母液中钴锰催化剂的回收方法156、一种对苯二甲酸废固母液中回收钴锰后树脂的再生方法157、一种利用铁锰复合氧化物处理电镀废水中铬(VI）的系统和方法158、利用废旧锰锌铁氧体制备高导颗粒料的方法159、用废旧干电池回收锌锰并直接制备工业用脱硫剂的方法1６0、一种利用电解二氧化锰废渣生产蒸压标砖配方及生产方法161、一种从废旧无汞碱性锌锰电池中回收铟的方法１6２、一种从废旧无汞碱性锌锰电池中提取铟锌合金的方法１６３、废旧碱性锌锰电池正极材料再生方法16４、萃取法处理含锰废水新工艺１６５、以电解金属锰废渣为组分的型煤16６、电解金属锰废渣作为肥料的应用167、电解金属锰废渣磷化处理制全价肥的方法１68、一种利用生产粗铟的废水联合生产饲料硫酸锰的方法1６9、电解锰废水零排放生产工艺1７0、利用改性赤泥处理含锰废水的方法１71、一种含锰废水的升流式微生物反应器处理工艺17２、利用稀土铈掺杂钛基二氧化锰电极对印染废水进行处理的方法173、一种从电解锰厂铬钝化废水回收铬的方法174、电解金属锰生产中含铬废水循环利用的处理工艺175、一种利用电解二氧化锰废渣制备蒸压砖的方法１76、含锰废水资源回收及零排放膜系统及其处理方法与应用１77、一种利用电解锰废渣制备建筑砌块砖系列产品的方法178、一种实现含锰废水循环利用的工艺1７９、锰催化氧化处理双甘磷废水的方法180、含锰废水生物制剂处理方法181、除酚用锰氧化物及其处理高浓度含酚废水的方法１82、一种废弃锌锰电池的选择性挥发回收工艺及其回收系统183、一种处理与利用电解锰废渣的方法18４、硫酸镁废液除锰制备氧化镁纳米粉体的方法1８5、废旧碱性锌锰电池的回收利用方法186、一种可用于过滤碳纳米管废液的氧化锰薄膜、制备及应用1８7、锰系磷化废水的处理方法188、利用废旧锌锰电池制取复合微量元素肥料的方法189、四价锰化合物对含难生化降解有机污染物废水的处理方法190、四价锰化合物氧化、化学沉淀、生化联合的焦化废水处理方法1９１、废旧电池综合处理中锌和二氧化锰分离、提纯方法192、利用废旧锌锰干电池生产金属化合物的方法１93、以软锰矿和pH缓冲剂为复合吸收剂进行废气脱硫的方法194、利用废旧干电池制备锰锌铁氧体的方法１９5、由废旧锌锰电池制备铁氧体的方法196、一种电解金属锰生产废水的处理工艺１９７、废旧钽电容器中回收钽、银、锰的方法１98、对焙烧电解二氧化锰行业产生的二氧化硫废气处理的方法199、用于处理含铅废水的氧化锰硅藻土复合吸附剂及制备方法20０、生产对苯二甲酸工艺中,回收钴锰后的废弃液的处理方法2０１、组合了两种以锰和另一种选自碱金属、碱土金属及稀土元素的元素为基础的组合物、并可用作NO<sｕb>x</suｂ>捕集剂的组合物以及该组合物在废气处理中的用途20２、用作NO＜sub>x</sub＞陷阱的以锰和碱金属或碱土金属为基础的组合物及其在废气处理中的应用20３、以锰和碱土或稀土为基的、用作ＮOx捕集剂的组合物,及其在处理废气中的应用204、一种无铬钝化电解锰的废水处理再利用工艺2０５、一种从废旧锂电池中回收钴、镍和锰的方法２０6、一种处理工业废气的含镍铁锰复合氧化物催化剂及其制备方法２07、用电解金属锰废渣生产合成还原剂的制作工艺及该合成还原剂的应用208、一种从废旧中性锌锰电池中回收汞的方法209、电解锰行业钝化废液回收再生装置及其处理方法210、一种锰渣渗滤废水处理系统及其处理方法21１、一种电解锰无铬钝化废液的处理方法212、一种采用曝气式离子交换装置的电解锰废水离子交换处理系统2１3、利用废旧锌锰电池制备锂电池负极材料的方法2１4、用氯化钡废渣制备硫酸钡联产氯化锰的方法21５、用硫化碱废渣制备硫化锰、碳酸钙和氢氧化钠的方法216、一种全过程自动控制、采用曝气式离子交换装置的电解锰废水离子交换处理系统217、有机合成中氧化锰废渣的氧化—活化法再生回用工艺218、一种全过程自动控制的电解锰废水离子交换处理系统219、一种电解锰废水离子交换处理系统2２0、一种含高浓度铁锰废水的处理方法22１、一种锰系废旧电池中有价金属的回收利用方法２２2、镍钴锰酸锂废电池正负极混合材料的浸出方法２２3、镍钴锰酸锂废电池正负极混合材料的浸出方法224、用废电池制备高锰酸钾及回收钴锂的方法2２5、一种从锰结核工业废渣中提取多种金属的方法22６、从含镍、锰及少量钴工业废液中直接生产硫酸镍铵的方法2２7、电解锰废渣烧结型建筑砖及其制造方法２２8、一种电解锰化合、浆化废气处理系统22９、电解锰电解后续工段重金属废水减量、再用和循环的方法２30、一种由废旧动力电池定向循环制备镍锰氢氧化物的方法２３1、电解锰废水处理回用方法和系统2３2、一种将Hummers法产生的废液转化为锰氧化物电极材料的方法2３3、基于锰的组合物及用于废气处理作为ＮOｘ捕集剂的用途234、对苯二酚废渣制取锰盐新工艺235、对苯二酚废水制取锰盐新工艺236、硫酸浸出碳酸锰矿产生的废渣的再浸出方法２37、硫酸浸出碳酸锰矿产生的废渣的再浸出方法２38、硫酸浸出碳酸锰矿产生的废渣的再浸出方法２39、硫酸浸出碳酸锰矿产生的废渣的再浸出方法２40、硫酸浸出碳酸锰矿产生的废渣的再浸出方法２41、硫酸浸出碳酸锰矿产生的废渣的再浸出方法242、硫酸浸出碳酸锰矿产生的废渣的再浸出方法２４3、硫酸浸出碳酸锰矿产生的废渣的再浸出方法244、硫酸浸出碳酸锰矿产生的废渣的再浸出方法245、硫酸浸出碳酸锰矿产生的废渣的再浸出方法246、硫酸浸出碳酸锰矿产生的废渣的再浸出方法2４7、硫酸浸出碳酸锰矿产生的废渣的再浸出方法２48、硫酸浸出碳酸锰矿产生的废渣的再浸出方法249、硫酸浸出碳酸锰矿产生的废渣的再浸出方法2５０、硫酸浸出碳酸锰矿产生的废渣的再浸出方法251、硫酸浸出碳酸锰矿产生的废渣的再浸出方法2５２、硫酸浸出碳酸锰矿产生的废渣的再浸出方法2５3、硫酸浸出碳酸锰矿产生的废渣的再浸出方法254、硫酸浸出碳酸锰矿产生的废渣的再浸出方法２55、硫酸浸出碳酸锰矿产生的废渣的再浸出方法２56、一种锰锌铁氧体废料回收再利用的方法2５7、一种废旧碱性锌锰电池负极材料锌粉的再生方法２５8、一种利用废旧电池制备纳米二氧化锰的方法和用途259、一种电解锰生产废渣的处理方法260、锰锌铁氧体生产废水的处理方法261、一种含锰废水的处理方法２６2、一种用于处理电解锰生产工艺末端废水的离子交换树脂的再生方法26３、一种用于处理电解锰生产工艺末端废水的离子交换树脂的预处理方法２64、一种锰钴镍废渣中提取钴的方法26５、一种锰钴镍废渣中提取镍的方法2６6、一种锰钴镍废渣中提取钴和镍的方法2６７、一种酸性沉钒废水除锰的方法268、利用废旧锰酸锂电池制备镍锰酸锂的方法26９、一种改性磁性固体颗粒处理含锰(Ⅱ)废水的方法２70、一种四氧化三锰工业废水回收利用的处理方法271、一种锌锰废旧干电池产业化回收的方法272、锰锌功率铁氧体废品再生制备方法273、对废旧锌锰碱性干电池进行回收利用的溶浸方法２7４、锰矿区废弃地植被恢复方法275、PＴA氧化残渣打浆废水回收制备钴锰催化剂的方法276、一种采用高锰酸钙降低含酚废水的ＣOＤ的方法277、一种采用高锰酸钠降低含酚废水的COD的方法2７8、废旧锌锰电池的回收处理方法2７９、一种镍盐生产过程的含硫酸锌锰的混合废液的处理方法28０、一种治理“三苯”废气的铜锰基催化燃烧催化剂及其制备方法281、从废旧碱性锌锰电池中提取金属铟和石墨的方法28２、从铁合金生产废料中获得电解锰的方法28３、电解锰行业生产废水的曝气氧化、SＳFｅ处理和资源化技术284、硅锰废渣的处理方法及其用途2８5、一种基于跳汰机分选的废旧锌锰干电池回收系统2８６、废旧锌锰电池处理方法28７、使用高锰酸对碳氢清洗剂清洗废液进行再生处理的方法2８８、从化纤ＰＴＡ废水生物处理剩余污泥中去除并回收钴、锰金属的生物方法28９、一种含硫废渣制备硫酸锰的方法29０、一种负载型二氧化锰吸附剂及利用其预处理苯胺废水的方法２９１、一种从废旧锂离子电池中回收锰和铜资源的方法29２、一种高浓度含锰废水的处理方法2９3、锰业生产废渣回收利用的方法29４、利用废旧锂离子电池制备锰掺杂钴铁氧体磁致伸缩材料的方法2９5、利用废旧锌锰电池制备纳米锌粉的方法296、一种ＰTA母液废水深度处理及钴锰回收系统2９7、一种电解金属锰阳极废液的回收处理方法2９8、生产高锰酸钠废渣的处理方法２99、一种利用高锰酸钠生产废渣生产氟硅酸钾的方法３00、用含锰废液制备硫化物及硫化钠和硫酸锶混合产品的方法3０1、用含锰废液制备硫化物及硫化钠和硫酸钴混合产品的方法３02、用含锰废液制备硫化物及硫化钠和硫酸镁混合产品的方法3０3、用含锰废液制备硫化物及硫化钠和硫酸锌混合产品的方法304、一种用制备季戊四醇产生的废液生产季戊四醇联产甲酸锰和硫酸钠的方法3０5、一种用制备季戊四醇产生的废液生产季戊四醇联产甲酸锰和氢氧化钠的方法30６、一种用制备季戊四醇产生的废液生产季戊四醇联产甲酸锰和氯化钠的方法３0７、用含锰废液制备混合硫化物和硫酸钠产品的方法30８、用含锰废液制备磷酸盐及磷酸钠和硫酸钴混合产品的方法３09、用含锰废液制备硫化物及硫化钠和硫酸钾混合产品的方法310、用含锰废液制备硫化物及硫化钠和硫酸锂混合产品的方法３１1、用含锰废液制备硫化物及硫化钠和硫酸氨混合产品的方法3１2、用含锰废液制备硫化物及硫化钠和硫酸钙混合产品的方法313、用含锰废液制备硝酸盐和硫酸钠混合产品的方法３14、用含锰废液制备氯化物和硫酸钴混合产品的方法3１5、用氯化钡废渣制备碳酸钡联产氯化锰的方法316、一种用制备季戊四醇产生的废液生产季戊四醇联产甲酸锰和碳酸钠的方法317、一种用制备季戊四醇产生的废液生产季戊四醇联产甲酸锰和氢氧化钠的方法318、一种从钴铜锌锰生产废液中选择性回收钴铜的方法319、用含锰废液制备硝酸盐和硫酸钾混合产品的方法３20、用生产立德粉所得废渣制备氢氧化锌联产硫酸锰和氢氧化亚铁的方法３21、用含锰废液制备硝酸盐和硫酸镁混合产品的方法322、用含锰废液制备磷酸盐及磷酸钠和硫酸锌混合产品的方法323、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造系列氯化物和硫酸锂的方法３24、用含锰废液制备硝酸盐和硫酸氨混合产品的方法3２５、用含锰废液制备磷酸盐及磷酸钠和硫酸氨混合产品的方法32６、用含锰废液制备硝酸盐和硫酸锂混合产品的方法327、用含锰废液制备混合磷酸盐和硫酸钠产品的方法328、用含锰废液制备碳酸盐和硫酸钴混合产品的方法３２9、用含锰废液制备硝酸盐和硫酸锶混合产品的方法330、一种用含锰废液制备混合氯化物和硫酸钙的方法3３1、用含锰废液制备磷酸盐及磷酸钠和硫酸锶混合产品的方法33２、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造系列氯化物和硫酸铵的方法333、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造系列氯化物和硫酸钾的方法３34、用含锰废液制备混合硝酸盐和硫酸钙产品的方法３35、用含锰废液制备碳酸盐和硫酸氨混合产品的方法336、用含锰废液制备碳酸盐和硫酸钾混合产品的方法337、用含锰废液制备碳酸盐和硫酸锂混合产品的方法3３8、用含锰废液制备氯化物和硫酸锶混合产品的方法３3９、用含锰废液制备碳酸盐和硫酸镁混合产品的方法340、用含锰废液制备混合硝酸盐和硫酸的方法３41、用含锰废液制备碳酸盐和硫酸锌混合产品的方法３42、用含锰废液制备氯化物和硫酸锌混合产品及硫酸钙的方法343、用含锰废液制备氯化物和硫酸镁混合产品及硫酸钙的方法344、一种用生产对苯二酚所产生的含锰废液制造系列氯化物和硫酸的方法34５、用含锰废液制备碳酸盐和硫酸锶混合产品的方法3４6、用含锰废液制备磷酸盐及磷酸钠和硫酸镁混合产品的方法3４7、用含锰废液制备磷酸盐及磷酸钠和硫酸锂混合产品的方法348、用含锰废液制备硝酸盐和硫酸钴混合产品的方法34９、用含锰废液制备碳酸盐和硫酸钠混合产品的方法３50、用含锰废液制备磷酸盐及磷酸钠和硫酸钾混合产品的方法。
高中化学 化学工艺锰元素 练习题(含答案)
高考化学冲刺新题型大三轮微考点—化学工艺流程题锰（Mn）元素1．(2019·全国卷Ⅲ·节选)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备，工艺如图所示。
回答下列问题：相关金属离子[c0(M n＋)＝0.1 mol·L－1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：金属离子Mn2＋Fe2＋Fe3＋Al3＋Mg2＋Zn2＋Ni2＋开始沉淀8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9的pH沉淀完全10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9的pH(1)“滤渣1”含有S和________；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是________。
(3)“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为______～6之间。
(4)“除杂1”的目的是除去Zn2＋和Ni2＋，“滤渣3”的主要成分是________。
解析：(1)硫化锰矿及二氧化锰粉末中加入硫酸后，发生氧化还原反应：MnO2＋MnS＋2H2SO4===2MnSO4＋S＋2H2O，故滤渣1的主要成分为S和SiO2(不溶性硅酸盐)。
(2)Fe2＋沉淀完全时，Mn2＋已经开始沉淀，故加入MnO2是为了将溶液中的Fe2＋氧化为Fe3＋，便于除去。
(3)除去Fe3＋及Al3＋，应使二者沉淀完全，故pH应大于4.7。
(4)锌和镍的硫化物都难溶于水，故“滤渣3”的主要成分为ZnS、NiS。
答案：(1)SiO2(不溶性硅酸盐)MnO2＋MnS＋2H2SO4===2MnSO4＋S＋2H2O(2)将Fe2＋氧化为Fe3＋(3)4.7(4)NiS和ZnS2．(2019·广西名校联考)碳酸锰(MnCO3)是制造电信器材的软磁铁氧体，也用作脱硫的催化剂，瓷釉、涂料和清漆的颜料。
用工业硫酸锰制取高纯碳酸锰的工艺研究_1_
高纯碳酸锰是理想的高性能强磁性材料[ 1] , 因 而被广泛地应用于电子行业中。同时也是软磁铁痒 体生产的主要原料。还可作为 制造其他锰盐 的原 料, 用于锰铝合金和锰硅合金的生产, 用作肥料和饲 料的添加剂等等。
本文通过先用去离子水溶解工业硫酸锰, 再用 氨水调 pH 除去铁, 铝, 加 NH4F 除去钙, 镁, 最后用 碳酸氢铵沉淀, 制得高纯碳酸锰。同时比较了不同 的加料方式对碳酸锰产品性能的影响, 得出了一定 的结论。
第2期
胡国荣等: 用工业硫酸锰制取高纯碳酸锰的工艺研究
15
分别取硫酸锰溶液 A 500 m L, 按 不同的比 例 ( 质量比) 加入 NH4F 与( NH 4) 2C2O4 进行除杂, 除杂 结果见表 1。
同理, 分别取 500 m L 硫酸锰溶渡 A, 按不同的 比例( 质量比) 加入 NH4F 与 N H4H 2PO4 进行除杂, 除杂结果见表 2。
水, 通过控制溶液的 pH 值在 618~ 714 左右, 使锰
沉淀为碳酸锰, 而镁不沉淀, 仍留在溶液中, 沉淀经 过滤、洗 涤 至无 SO42- 时 干燥, 即 得 产品 高 纯 碳 酸锰。
菱锰矿浸出工艺的研究及其进展_袁明亮
温度上升 , SO2 溶解度下降 ,所以提高温度不 利于浸出反应。
此外 ,对于菱锰矿浸出工艺的研究 ,国外 较倾向于直 接浸出法 ,以 简化流程 ,降 低成 本。 3. 1 菱锰矿的 SO2 直接浸出
Dzhaparidze、 P. N .等 [5 ]以 SO2 直接浸出 菱锰矿 ,证明该反应过程比较复杂:
锰盐工业一般是从锰矿浸出制取硫酸锰 溶液入手 ,硫酸锰是多数锰盐产品的原料 ,因 而锰矿浸出是锰矿深加工的重要环节 ,直接 影响到锰盐加工的质量和成本。 我国的锰盐 工业经历了 40多年的建设与发展 ,使锰矿浸 出工艺得到进一步的完善 ,但与国外相比 ,仍 存在着锰浸出率低、浸出成本高、药剂耗量大 等缺点 ,因此加强菱锰矿浸出工艺的研究 ,进 一步降低成本 ,具有现实意义。
法和菱锰矿 SO2 直接浸出法。 2. 2. 1 菱锰矿直接酸浸法 [2 ] 湘潭大学试
验研究了从低品位菱锰矿制取硫酸锰工艺 , 菱锰矿浸出过程发生下列反应:
M nCO2+ H2 SO4= M nSO4+ H2 O+ CO2↑ FeCO3+ H2 SO4= FeSO4+ H2O+ CO2↑ CaCO3+ H2 SO4= Ca SO4+ H2 O+ CO2↑ M g CO2+ H2 SO4= M g SO4+ H2 O+ CO2↑ Al2O3+ 3H2 SO4= Al2 ( SO4 )3+ 3H2 O
从含锶铅锰渣中还原焙烧浸出锰的研究
烧 ， 后 对 物 料 强 制 冷 却 。然 后 放 人 硫 酸 溶 液 中 焙烧
浸 出 ， 固 比为 ４ １ 浸 出后过 滤得 到硫 酸锰 溶液 。 液 ：，
２ 试 验结 果 与讨 论
还原 焙烧 后 的物 料 为 了 防止 氧 化 ， 物 料 采 取 对 强制冷 却并 立 即进行 浸 出。
中， 二价锰 与硫 酸发生 如下 反应 ：
Ｍ ｎ ＋ Ｈ２ Ｏ ＳＯ４＝ Ｍ ｎ ＳＯ４＋ Ｈ２ ０
第 ２期
１ ３ 试验 条件 及过 程 ．
蒋光辉 ， ： 含锶 铅锰 渣 中还原 焙烧 浸 出锰 的研 究 等 从
４ １
根据 实验 结果 ， 在本试 验 条 件下 ， 原 焙烧 时间 还
对 原料 进 行 Ｘ Ｄ衍 射 分 析 ， Ｒ 其结 果 见 图 １ 。从
作 者 简 介 ： 光 辉 （ ９ ０ ， ， 士 ， 程 师 ， 要 从 事 新 能 源 材 料 蒋 １ ８ 一）男 硕 工 主 研 究 和 应 用 工作 。
经过还 原 的二 价 锰 易 溶 于 酸 ， 因此 在 硫 酸 体 系
含量
１８ ２ ．０ ００ ９４ ．０ １ ．０ １ ． ＞ ８ ００ ７ ．７ ６ ７ ．０ ５７ ４ ７ ０ １ ０．０ ．６
Ｍｎ Ｏ技 术 生 产 电解 锰 或 Ｍｎ ，的新 工 艺 、 技 术 、 Ｏ 新
新 方法 … 。
我 国虽然 锰 资 源 丰 富 ， 大部 分 都 是 低 品 位 软 但
Ｍｎ０２＋Ｃ ＝ ＭｎＯ ＋ ＣＯ Ｍｎ０２＋ＣＯ ＝ Ｍ ｎ ＋ＣＯ２ Ｏ ＭｎＯ２＋ Ｈ２＝ Ｍ ｎ ＋ Ｈ２ Ｏ ０
2017苏锡常镇二模化学(修正稿)
2017届高三年级第三次模拟考试(二)化学可能用到的相对原子质量：H —1 C —12 N —14 O —16 S —32 Cl —35.5Na —23 Cr —52 Fe —56 Ag —108 Ba —137选择题单项选择题：本题包括10小题，每小题2分，共计20分。
每小题只有—个选项符合题意。
1. 化学与社会可持续发展密切相关。
下列做法不合理．．．的是( )A. 发展风能、太阳能发电B. 推广煤液化、气化技术C. 提倡聚碳酸酯可降解塑料的使用D. 普及汞锌锰干电池的使用 2. 下列有关化学用语表示正确的是( )A. Al 3＋的结构示意图：B. HClO 的电子式：C. 中子数为117、质子数为116的Lv 原子：117116LvD. HOCH 2COOH 缩聚物的结构简式：3. 汽车安全气囊弹出时的反应为：10NaN 3＋2KNO 3＋6SiO 2=====撞击5Na 2SiO 3＋K 2SiO 3＋16N 2↑。
下列说法正确的是( )A. 自然界中氮、钠、硅元素均可以游离态形式存在B. 将反应后的固体溶于适量水，静置，通入CO 2，无现象C. 微粒的半径：r (K ＋)>r (Na ＋)>r (O 2－)D. 若反应中转移6.02×1022电子，则消耗NaN 3的质量为6.5 g4. 右下表为元素周期表短周期的一部分，其中X 元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半。
下列有关X 、Y 、Z 、W 、Q 五种元素的叙述中，不正确．．．的是( )X Y ZWQA. X 与Y 形成的阴离子有XY 3、X 2Y 4B. Y 分别与Z 、W 形成的化合物中化学键类型相同C. Q 与Y 可形成一种高效安全灭菌消毒剂D. W 的最高价氧化物对应水化物的酸性比Q 的弱 5. 下列指定反应的离子方程式正确的是( )A. Cl 2溶于水：Cl 2＋H 2O 2H ＋＋Cl －＋ClO －B. 用稀硝酸除去试管内壁的银镜：Ag ＋4H ＋＋NO －3===Ag ＋＋NO ↑＋2H 2O C. 过量SO 2通入饱和的Ca(ClO)2溶液中： Ca 2＋＋2ClO －＋2SO 2＋2H 2O===CaSO 4↓＋SO 2－4＋4H ＋＋2Cl － D. (NH 4)2Fe(SO 4)2溶液中加入过量NaOH 溶液并加热：NH ＋4＋Fe 2＋＋3OH －=====△NH 3↑＋Fe(OH)2↓＋H 2O6. 实验室处理废催化剂FeBr 3溶液，得到溴的苯溶液和无水FeCl 3。
锰矿生产工艺技术
锰矿生产工艺及其节能技术锰矿生产工艺及其节能技术一．锰矿石的用途与技术经济指标说明简介用途与技术经济指标：锰矿产品包括冶金锰矿、碳酸锰矿粉、化工用二氧化锰矿粉和电池用二氧化锰矿粉等。
使用锰矿产品的冶金部门、轻工部门和化工部门根据不同的用途对锰矿产品有不同的质量要求。
（一）冶金工业对锰矿石的质量要求用于炼钢生铁、含锰生铁、镜铁的矿石，铁含量不受限制，矿石中锰和铁的总含量最好能达到40％～50％。
在冶炼各种牌号的锰系合金中，对矿石的含锰量和锰铁比值有一定的要求。
冶炼中、低碳锰铁，矿石含锰量36％～40％，锰铁比6～8.5，磷锰比0.002～0.0036；冶炼碳素锰铁，矿石含锰量33％～40％，锰铁比3.8～7.8，磷锰比0.002～0.005；冶炼锰硅合金，矿石含锰量29％～35％，锰铁比3.3～7.5，磷锰比0.0016～0.0048；高炉锰铁，矿石含锰量30％，锰铁比2～7，磷锰比0.005。
（二）化工及轻工部门对锰矿石的质量要求化学工业上主要用锰矿石制取二氧化锰、硫酸锰、高锰酸钾，其次用于制取碳酸锰、硝酸锰和氯化锰等。
化工级二氧化锰矿粉要求MnO2含量大于50％(表3.3.3)，制硫酸锰时，Fe≤3％、Al2O3≤3％、CaO≤0.5％、MgO≤0.1％；制高锰酸钾时，Fe≤5％、SIO2≤5％、Al2O3≤4％。
天然二氧化锰是制造干电池的原料，要求MnO2含量越高越好。
对Ni、Cu、CO、Pb等有害元素一般厂定标准为：Cu＜0.01％、Ni＜0.03％、Co＜0.02％、Pb＜0.02％。
矿粉的粒度要小于0.12mm。
二。
矿业简史锰矿物的利用历史十分悠久，据文献记载，世界上利用锰矿物最早的国家有埃及、古罗马、印度和中国。
我国利用锰矿物的历史可追溯到距今约4500～7000年前后新石器时代的仰韶文化（彩陶文化）时期。
由于软锰矿呈土状，它的颜色呈黑色，极易染手，在古人看来，这是一种奇妙的陶器着色颜料。
低品位碳酸锰矿的选矿技术现状及进展
ｓ ａ ｃ ｎ ｃ ｍｐ ｅ ｅ ｓｖ ｔ ｉａ ｏ ｆ ｎ ｒ ｅ ｏ ｒ ｅ ｆ ｔ ｅ， ａｎ ｔ ｎ Ｏ ｏ ｓｐ ｒ ｒ ｄ Ｔ ｅ ｉｆ ｅ ｃ ｓｏ ｅ ｒｈ ｏ ｏ ｒｈ ｎ ｉｅ ｕ ｌ ｔ ｎ ｏ ｅ ａ ｒ ｓ ｕ ｃ ｓ ｉ ｇ ｒ ｅ ｄ Ｓ ｎ ｗａ ｅ ｏｍｅ ． ｈ ｎ ｕ ｎ ｅ ｆ ｉ ｚｉ ｍｉ ｌ ｏ ｒ ｌ ｏ ａ ｆ ｌ ｍｉ ｅａｏ ｉ ａ ｏ ｏ ｉ ｏ ｆｔｅ ｏ ｅ ｇ ａｎ ｓ ｅ ａ ｄ ｏ ｅ ｐ ｏ ｅｔ ｓ ｏ ｅ ａ ａｉｎ ｒ ｓ ｌ ｗ ｒ ｘ ｍｉｅ ． ｈ ｅｅ ｒ ｈ ｎ ｒ ｌｇｃ ｌ ｍｐ ｓ ｉｎ ｏ ｒ ， ｒ ｉ ｉ ｎ ｒ ｒｐ ｒ ｅ ｎ ｓ ｐ ｒ ｔ ｅ ｕｔ ｅ ｅ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｃ ｃ ｔ ｈ ｚ ｉ ｏ
第 ５期 ２ｌ ０Ｏ年 １ ０月
Ｍ ｕｔ ｕ ｐ ｓ ｉｚ ｔ ｎ ｏ ｉｅａ ｓ ｕ ｃ ｓ ｌｉ ｒ ｏ ｅＵｔ ｉａ ｏ ｆＭ ｎ ｒ ｌ ｐ ｌ ｉ Ｒｅ ｏ ｒ ｅ
矿 产 综 合 利 用
Ｎｏ ．５ Ｏｃ ． ２ ０ ｔ ０１
低 品位碳 酸锰 矿 的选矿技 术 现状及 进 展
白云石主要呈粒状 和脉状集合体 ， 脉状粒径在 ０ ． ０ ５—０ ４ ５ ｍ， 状 粒 径 多 在 ０ ０ ９ ８ ．１５ ｍ 粒 ． ２ １—０ ． ４ ５ ｍ。菱锰 矿呈球 状或 环带状 ， 有石英 细粒或 ０８ ｍ 包
回收二氧化锰的方法
回收二氧化锰的方法二氧化锰是一种广泛应用于工业生产中的重要化学物质，它在电池、催化剂、颜料等领域都有着重要的作用。
然而，大量的二氧化锰的生产和使用也带来了环境污染和资源浪费的问题。
因此，如何有效地回收和再利用二氧化锰成为了一个重要的课题。
一、回收二氧化锰的方法1. 溶液法回收溶液法回收是一种常见的二氧化锰回收方法。
首先，将含有二氧化锰的废液加入到一定浓度的酸溶液中，使二氧化锰与酸发生反应生成溶于溶液中的锰盐。
然后，通过调整溶液的pH值和温度，控制锰盐的析出速率和纯度。
最后，通过过滤、结晶、干燥等工艺步骤，获得纯度较高的二氧化锰产品。
2. 氧化还原法回收氧化还原法回收是一种通过还原剂将二氧化锰还原为锰盐的方法。
常用的还原剂有亚硫酸盐、锌粉等。
首先，将含有二氧化锰的废液与适量的还原剂反应，在适当的温度和pH条件下，使二氧化锰被还原为锰离子。
然后，通过沉淀、过滤、洗涤等步骤，获得纯度较高的锰盐。
3. 电解法回收电解法回收是一种通过电解将含有二氧化锰的废液中的锰离子沉积在电极上，从而得到二氧化锰的方法。
首先，将含有二氧化锰的废液作为电解液，将两个金属电极（阳极和阴极）分别浸入电解液中。
然后，通过施加一定的电压和电流，使锰离子在阴极上还原沉积成二氧化锰。
最后，通过分离、清洗等步骤，获得纯度较高的二氧化锰产品。
二、回收二氧化锰的意义回收二氧化锰不仅可以减少资源的浪费，降低对自然环境的污染，还可以实现资源的循环利用。
二氧化锰是一种重要的工业原料，广泛应用于电子、化工、冶金等领域，其需求量持续增加。
通过回收和再利用二氧化锰，可以减少对原始矿石的开采和加工，节约能源和水资源。
同时，回收的二氧化锰可以经过加工和提纯，得到高纯度的产品，提高了产品的附加值和市场竞争力。
三、回收二氧化锰的挑战和展望尽管回收二氧化锰的方法已经有了一定的成熟和应用，但仍然存在一些挑战。
首先，回收过程中的工艺条件和参数需要进行细致的控制和优化，以提高产品的纯度和产率。
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第25卷第4期2005年10月桂林工学院学报J O URNAL OF GU I LI N UN I VERSI TY OF TECHNOLOG Y2005年10月Oct12005文章编号:1006-544X(2005)04-0534-04采用硫酸铵焙烧方法从低品位碳酸锰矿中富集回收锰朱国才1,李赋屏2,肖明贵3(11清华大学核能与新能源技术研究院,北京100084;21中国地质大学(北京),北京100083;31桂林工学院,广西桂林541004)摘要:研究了采用硫酸铵焙烧法从低品位碳酸锰矿富集回收锰的工艺.将碳酸锰矿与(NH4)2S O4通过研磨混合均匀,在马弗炉中300~500e焙烧015~3h.将焙烧过程铵盐分解产生的氨气及二氧化碳气体通过真空通入上一次的浸出液,将硫酸锰沉淀下来.焙砂采用60~90e热水,在液固为(3~10)B1的条件下浸取10~20m i n,得到硫酸锰浸出溶液,作为下一次焙烧过程的吸收液,对吸收液中过滤得到的滤饼进行干燥后得到锰精矿.吸收液过滤后得到的滤液蒸发浓缩,结晶后又得到了(NH4)2S O4固体,可以复用.采用该工艺的锰回收率达80%以上,是一种从低品位碳酸锰矿富集回收锰的新工艺.关键词:低品位碳酸锰矿;硫酸铵;焙烧;富集;锰中图分类号:TD95112文献标识码:A0引言我国已探明锰矿储量614亿,t仅次于南非、乌克兰和加蓬,居世界第4位.集中分布在6个省区,其中广西占3816%,湖南占1815%,贵州占1311%[1].但我国的锰矿资源特点是贫、细、杂,锰品位平均约为21%左右,富矿仅占全国储量的6143%.锰矿矿石类型以碳酸锰矿为主,约占总储量的73%,次为铁锰矿和氧化锰矿,含锰灰岩和锰铁矿石甚少.随着国民经济的飞速发展,尤其是钢铁产量的快速增长,我国进口富锰矿呈快速增长势头,2004年进口锰矿达到465万.t估计到2007年我国工业中使用的富锰矿石一半以上要依赖进口才能满足需求,这与我国资源储量状况是极不相符的[2-4].要解决我国锰矿资源规模利用的问题就必须将低品位锰矿进行富集,而国内外对低品位碳酸锰选矿方面没有实质性突破,国内选矿普遍使用磁选法,对碳酸锰矿的富集度只能提高5%左右.国外锰矿禀赋普遍较好,对碳酸锰矿石的尾泥回收采用浮选法,效果优于磁选法.国外最新研究结果有:电浸法[5],往碳酸锰矿石中通电,同时加温至700~1100e[6];俄罗斯专家用rad i o metric 法,把价值较低的碳酸锰矿品位提升到31%~ 32%[7];在试验槽底部充入C O气体,并保持温度在900~1100e,对微细粒锰矿石开展回收试验[8];热液浸取法[9],等等.这些探索性研究还没有提出回收率高、对环境污染少的成型技术.从国内外碳酸锰矿石利用的发展趋势看,开发选择性强、杂质成分低,实现综合利用和清洁生产,是该类贫锰矿资源开发利用的重要方向.本文提出的铵盐焙烧方法在稀土、锗等金属的提取方面开拓了一种新途径[10-13].通过采用硫酸铵焙烧的方式使矿物中的锰选择性转化为可溶性锰盐,然后将焙烧过程产生的氨气、二氧化碳与浸出液中的可溶性锰盐沉淀反应回收得到碳酸收稿日期:2005-02-02基金项目:广西区经贸委、财政厅重点财源开发项目(桂经贸投资[2003]215)作者简介:朱国才(1963-),男,博士,副教授,研究方向:无机材料、资源及二次资源利用.E2ma i:l z hugc@mail1tsi nghua1edu1cn.锰产品,溶液中的铵盐可进一步作为焙烧的原料,实现了反应试剂的闭路循环,采用低品位的碳酸锰原矿为原料富集得到锰品位大于45%的精矿.为我国尚未大规模利用的低品位碳酸锰资源回收富集提出一种全新的方法.1实验部分111实验仪器、试剂与原料SXII-2.5-10马弗炉及管式炉(天津市中环试验电炉厂)、JJ200型精密电子天平(常熟双杰测试仪器厂)等.矿石原料为广西某地的碳酸锰矿石,该矿是以菱锰矿、钙菱锰矿、锰方解石为主的高硅、低铁锰矿石,主要由致密块状、豆状碳酸锰矿物的胶结物组成.其碳酸锰矿锰物相组成及碳酸锰矿的主要化学成分见表1、表2.表1碳酸锰矿锰含量及物相分布Table1Phase distri buti on of mang anese carbo nate ore%物相菱锰矿锰方解石硅酸锰褐铁矿石中锰软锰矿合计w(Mn)分布15.4370.234.3819.941.336.050.753.410.080.3721.97100表2碳酸锰矿的主要化学成分Tabl e2Ma i n co mpositi o n ofmanganese carbonate ore%元素Mn Fe A l2O3Si O2Ca O Mg O Pb S K P w B21.876.24 3.0624.966.791.540.030.130.070.016采用的试剂:硫酸铵(工业级),磷酸氢二钠(分析纯),硝酸(分析纯),硝酸(分析纯),磷酸(分析纯),高氯酸(分析纯)等.112实验原理与方法本研究采用硫酸铵焙烧法分解,将矿物中锰转化成水溶性的硫酸锰盐,然后用热水浸出硫酸锰.其反应如下:(N H4)2S O4=2NH3+H2S O4,(1) MnC O3=MnO+CO2,(2) MnC O3+H2S O4=MnS O4+H2O+CO2,(3) MnO+H2S O4=MnS O4+H2O,(4) MnS O4+N H3+C O2+H2O=Mn(O H)2+MnCO3+(N H4)2S O4.(5)将碳酸锰矿与硫酸铵混合后,置于马弗炉或管式炉中焙烧.用热水浸取焙砂,过滤得到硫酸锰浸出液.浸出液通过吸收管式炉出口的尾气沉淀出锰精矿产品.分别分析浸出液及吸收液中锰的含量,可计算锰的浸出率及沉淀率.焙烧温度、硫酸铵用量及焙烧时间对锰浸出率的影响主要在马弗炉中进行试验.溶液中锰的含量采用氧化还原滴定法确定. 113工艺流程采用硫酸铵焙烧法从低品位碳酸锰富集回收锰的工艺流程(图1).图1硫酸铵焙烧法从低品位碳酸锰矿富集回收锰的工艺流程F i g11P rocess of recoveri ng manganese f ro mlo w grade manganese carbonate ore锰精矿的富集过程:将碳酸锰矿与工业级硫酸铵研磨混合,再在管式炉中于一定温度下焙烧,焙砂用水浸出,过滤后得到浸出液;用浸出液吸收焙烧过程在管式炉中的尾气,得到沉淀物,过滤干燥后得到锰精矿产品.为了简化操作,本研究的条件试验主要在马弗炉中进行.2实验结果与讨论211硫酸铵用量的影响称取10g低品位碳酸锰矿与不同量的硫酸铵混合,在马弗炉中450e下焙烧1h,焙砂用10倍的热水浸出,过滤后分析滤液中锰的浓度,计算锰的浸出率.从图2可看出,随着硫酸铵用量的增加,锰的浸出率逐渐增加,当硫酸铵的用量达到碳酸锰图2硫酸铵用量对锰浸出的影响F i g12E ffect of a mmoni u m s ulf ate dosage o nm anganese leach i ng535第25卷第4期朱国才等:采用硫酸铵焙烧方法从低品位碳酸锰矿中富集回收锰矿质量的115后,锰的浸出率达到80%,进一步增加硫酸铵的用量对锰浸出率的影响不明显,因此确定用量为:m ((N H 4)2S O 4):m (碳酸锰矿)=115.212焙烧时间的影响每次称取10g 低品位碳酸锰矿与15g 硫酸铵混合,在马弗炉中450e 下焙烧不同时间,焙砂用10倍的热水浸出,过滤后分析滤液中锰的浓度,计算锰的浸出率.从图3看出,随着焙烧时间的延长,锰的浸出率逐渐增加,当焙烧时间为115h,达到最大值80%,进一步延长焙烧时间,锰的浸出率反而迅速降低,这主要是在此温度下,碳酸锰分解的一氧化锰进一步氧化成高价锰或生成的硫酸锰进一步分解成氧化锰,在浸取过程不能进入溶液,从而使锰的浸出率降低,因此,低品位碳酸锰矿硫酸铵焙烧的最佳焙烧时间为115h.图3 焙烧时间对锰浸出的影响F i g 13 Effect of roasti ng tm i e o n m anganese leach i ng213 焙烧温度的影响每次称取10g 低品位碳酸锰矿与15g 硫酸铵混合,在马弗炉中于不同温度下焙烧115h ,焙砂用10倍的热水浸出,过滤后分析滤液中锰的浓度,计算锰的浸出率.从图4看出,在300~600e 的温度范围内,随图4 焙烧温度对锰浸出的影响F i g 14 E ffect of roasti ng te mperature on manganese l eachi ng着温度的提高,锰的浸出率逐渐增加,当焙烧温度达到450e ,锰的浸出回收率达到最大值80%,进一步提高焙烧温度,锰的浸出率反而迅速降低,其原因同212节.因此,低品位碳酸锰矿硫酸铵焙烧的最佳焙烧温度为450e .3 结 论本实验研究的硫酸铵焙烧法是从低品位碳酸锰矿富集回收锰的一种有效方法.将碳酸锰矿与(N H 4)2SO 4通过研磨混合均匀,在马弗炉中于450~500e 焙烧015~6h ,NH 4Cl 体系最佳焙烧温度及时间为450e 、1h .将焙烧过程中铵盐分解产生的氨气及二氧化碳气体通入上一次的浸出液,将硫酸锰沉淀下来.焙砂采用60~90e 热水,在液固比为(3~10)B 1的条件下浸取10~20m in ,得到硫酸锰浸出液,作为下一次焙烧过程的吸收液.吸收液中过滤得到的滤饼经干燥后得到锰精矿.吸收液过滤后得到的滤液蒸发浓缩,结晶后又得到了(N H 4)2S O 4固体,可以复用.采用该工艺的锰回收率达80%以上.参考文献[1]国土资源部矿产开发管理司.中国矿产资源主要矿种开发利用水平与政策建议[M 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2grade m anganese carbonate ore w ith a mmon i u m su lfate r oasti n gm ethod is i n vesti g ated .It inc l u des the ore w ith (N H 4)2S O 4by ball 2m illing,roasting t h ism ixedore in muffle f or 015~3h at 300~500e and leaching t h e calcine w ith 60~90e hotwater as S B L=(3~10)B 1f or 10~20m i n to ob tain MnS O 4solution .The Mn2+is precipitated by NH 3#H 2O and CO 2released f ro mroasting process ,by wash i n g and dryi n g to gain m anganese carbonate concentrate .The recovered (NH 4)2S O 4by vaporizi n g the filtrate sol u ti o n can be re 2used f or the a mmoniu m su lf ate roasting pr ocess .TheMn recover y is over 80%,a ne w process of enrich i n g and recoveringMn fr o m lo w 2grade manganese carbonate ore .K ey w ord s :lo w 2grade manganese carbonate ore ;a mmon i u m sulf ate ;roasti n g ;enrich ;Mn537第25卷 第4期 朱国才等:采用硫酸铵焙烧方法从低品位碳酸锰矿中富集回收锰。