微波輔助高價錳還原浸出研究.pdf

1、生產錳系產品的濕法冶金過程要求將軟錳礦中的MnO2還原為酸溶性的MnO，軟錳礦的還原工藝對錳系產品的成本、能耗和操作環(huán)境具有很大的影響。因此，軟錳礦的還原工藝技術一直是國內外錳礦加工產業(yè)的一項重要研究課題。錳還原工藝的關鍵是尋找一種廉價、高效、易得的，且對環(huán)境影響較小的還原劑。葡萄糖等一系列碳水化合物已被一些學者實驗證實是非常有應用前景的還原劑。同時，基于微波獨特的選擇性加熱，快速加熱，均勻輻射等特點，微波加熱技術在濕法冶金中已取得廣泛

2、的應用，其作為一種新的冶金手段，潛在優(yōu)勢十分明顯。
　　 論文以電解二氧化錳(EMD)為研究對象，對水浴加熱和微波加熱兩種方式下錳浸出率進行了對比，實驗結果表明：相同溫度下，水浴加熱的錳浸出率要高于微波加熱。通過對微波儀器控溫機制以及浸出反應的熱力學進行分析，解釋了造成此現象的主要原因；其次，通過對兩種加熱方式下錳浸出動力學的對比，并計算浸出過程的表觀活化能，結果發(fā)現：水浴加熱浸出過程在低溫時受化學反應控制，隨溫度升高，控制步驟

3、轉為混合控制，而微波加熱浸出過程基本屬化學反應控制。論文對C粉在溶液中還原EMD進行了探索性實驗，通過對影響錳浸出率的反應溫度、反應時間、硫酸濃度、C/MnO2質量比等因素的研究，得到了C還原EMD的最佳浸出條件：反應時間3 h，反應溫度100℃，C/MnO2質量比為5∶1，硫酸濃度2.5 mol·L-1，錳浸出率可達到97％；在浸出過程中加入鐵鹽后，錳浸出率得到提高，說明鐵鹽對浸出反應產生了催化作用。論文采用葡萄糖作為還原劑，在微波輻

4、射輔助下還原浸出軟錳礦。通過對浸出條件的優(yōu)化，得到最佳的還原浸出工藝為：葡萄糖/錳礦的質量比為0.5，硫酸濃度1mol·L-1，H2SO4/MnO2摩爾比為2∶1，反應溫度80℃，微波功率為600 W、反應時間30 min，錳浸出率可達94％；通過對不同溫度下錳浸出率與時間關系的研究發(fā)現，該浸出過程是一個由化學反應控制和擴散控制混合控制的過程。反應溫度較低時，反應速率較小，整個過程受化學反應步驟控制，隨著溫度的升高，化學反應速度迅速增加