锰矿还原技术
2011-12-31杨娟,胡波
中国锰业 2011年1期
关键词:工艺
陆地上的锰矿主要有两类,一类是氧化锰矿,一类是碳酸锰矿。我国自1956年开始生产电解金属锰以来,一直以碳酸锰矿为主要生产原料。随着电解金属锰用途范围的扩大和用量的日益增加,中国电解金属锰生产能力直线上升,年产量从最初的几百吨发展到了现在的200多万t。经过多年来大规模开采,我国碳酸锰矿资源无论是数量还是质量都越来越难以满足中国电解金属锰工业不断增长的巨大需求;然而储量相对丰富的贫氧化锰矿资源却未充分开发利用。所以,研究氧化锰矿还原技术,使无论是低品位还是高品位的氧化锰能成为生产电解金属锰的原料是有意义的。
1 还原必要性
锰和氧的亲合力甚强,锰和氧的化合物有多种形态,其中锰的价态也各异。图1为锰-水系 E0-pH图。
所谓还原,是指将不溶于硫酸溶液的高价锰氧化物还原成可溶于硫酸溶液的二价锰氧化物。还原过程中必须加入还原剂,还原剂是与氧结合能力比锰与氧结合能力更强的碳、硫及其他化合物等,他们在一定条件下,可以自高价氧化锰“夺走”部分氧原子而与自身结合,高价氧化锰因此转化为可溶性氧化锰。
2 还原可行性
实现氧化锰矿还原,可采用湿法工艺,也可采用火法工艺。

图1 锰-水系电位 E0-pH图(25℃)
2.1 湿法还原
湿法还原工艺过程是与浸出同时进行的。在一定的溶液温度、酸度条件下,用黄铁矿作还原剂,氧化锰矿得以还原、溶解。代表性化学反应如下:
FeS2+MnO2+4H+=
Fe2++Mn2++2H2O+2S0
FeS2+7MnO2+14H+=
Fe2++7Mn2++6H2O+2HSO-4
FeS2+7MnO2+12H+=
Fe2++7Mn2++6H2O+2SO2-4
类似的还原剂还有硫锰矿等。……
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