利用鋅精礦和軟錳礦直接生產硫酸鋅和硫酸錳及綜合利用.pdf

1、鋅精礦和軟錳礦是生產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)結晶-產品。以軟錳礦為原料生產硫酸錳的常規(guī)流程為:還原焙燒-硫酸浸出-除雜-蒸發(fā)結晶-產品。這兩條獨立生產硫酸鋅、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)境差等嚴重問題。因此,研究一種可行的新工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的生產工藝,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還原性和軟錳礦的強氧化性,在硫酸介質中同槽浸出,經過除砷、除鐵、除重金屬、鋅錳離子分離、蒸發(fā)結晶等工序,生產出符合飼料級標準的硫酸鋅(HG2934-2000)、硫酸錳(HG2936-1999)產品。
　　 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、反應過程中補加適當?shù)乃岷蛙涘i礦的條件下,鋅的一次浸出率達到了95.5％左右,錳的一次浸出率達到了98.9％以上,基本滿足生產的要求。浸出液中砷含量也能達到飼料級產品標準,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的體積分數(shù)為35％,相比O:A=1:2的條件下經四級逆流萃取,Fe3+的萃取效率達到了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,經五級逆流反萃取,Fe3+的反萃

5、效率可達99％以上；該萃取工藝條件應用于浸出料液同樣也可以的到預期的效果。
　　 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1h,過濾后再加入1 gZn粉,在60℃下反應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的體積分數(shù)為40％的條件下,經過八級逆流萃取,鋅錳離子能夠達到很好的分離效果。
　　 負載有鋅、錳離子的有機相,經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)。
　　 負載有鋅離子的有機相,經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到97.53％,可以