專利名稱：銨鹽循環(huán)法高純碳酸錳生產(chǎn)技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無機(jī)化工品生產(chǎn)技術(shù)，具體說是銨鹽循環(huán)法高純碳酸錳生產(chǎn)技術(shù)。
(二)技術(shù)背景查無先例，應(yīng)環(huán)保、清潔生產(chǎn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求，為解決地方錳鹽化工生產(chǎn)技術(shù)難題，將傳統(tǒng)的化學(xué)凈化、重結(jié)晶凈化與離子交換凈化術(shù)，本人同日申請發(fā)明專利的“雙循環(huán)復(fù)分解沉淀器”的應(yīng)用，銨鹽溶錳術(shù)串接而成，是本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)來源，它解決了MnCO3生產(chǎn)中高酸、高碳酸鹽消耗和附產(chǎn)母水低濃度回收高耗能而產(chǎn)品低質(zhì)量幾大難題。為發(fā)展直接由錳礦大批量低成本生產(chǎn)高純MnCO3產(chǎn)品，開辟了新的技術(shù)道路。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明工藝是①用本人同日申請專利的“鹽酸一氧化鎂循環(huán)法錳鹽生產(chǎn)技術(shù)”所產(chǎn)Mn(OH)2中間產(chǎn)品，或直接用高品位錳礦還原焙燒成MnO作錳源。與含過量5％的濃硫酸銨液(≈600g/L)混合制成硫酸銨一錳礦漿，含水以用泥漿泵可泵動為宜，先預(yù)熱到80～85℃后，泵入蒸氨塔，塔底保持140～145℃，塔頂保持80～85℃下蒸出NH3氣，冷水回收再生氨水，與爐氣回收凈化CO2反應(yīng)得再生(NH4)2CO3濃液，控制含(NH4)2CO33.3mol/L左右，蒸氨后錳礦漿放入減壓閃蒸室，回收蒸汽導(dǎo)入蒸氨塔頂由上向下數(shù)第二節(jié)回收熱能，得蒸氨后礦漿趁熱濾除礦渣得硫酸錳原液；②濾得MnSO4原液加硫酸調(diào)PH＝5，測含重金屬及砷量加入BaS，使重金屬和砷以硫化物與部分Al、硅酸共沉淀，濾除后，得濾液加H2O2氧化沉Fe，再濾除Fe渣得化學(xué)凈化MnSO4液，此刻MnSO4濃度應(yīng)≥300g/L，若低于此濃度，應(yīng)真空濃縮到≥300g/L，再泵入內(nèi)襯四氟乙烯高壓結(jié)晶器內(nèi)，升溫150～160℃(六個大氣壓)，停留20分鐘許，MnSO4在此溫度下＞90％成結(jié)晶沉淀，可快速放掉晶體上層母液，回收硫酸錳晶體可與母液中含Mg2+等水溶雜質(zhì)分離。錳礦，尤其貧錳礦中多含Mg2+，在150～160℃時MnSO4水溶性很小，而MgSO4水溶性很大，結(jié)晶MnSO4即利用此特點(diǎn)脫Mg2+，母液加硫酸銨浸礦，循環(huán)多次，Mg2+含到一定時，濃縮、冷結(jié)晶回收MgSO4作附產(chǎn)品。得MnSO4·H2O結(jié)晶，可用乙醇洗晶，獲純MnSO4·H2O產(chǎn)品；大規(guī)模生產(chǎn)得MnSO4·H2O晶體再溶于去離子水制成2mol/LMn2+溶液，反復(fù)過苯乙烯系陽離子交換樹脂，此種樹脂對陽離子交換勢順序是Fe3+＞Al3+＞Ba2+＞Pb2+＞Sr2+＞Ca2+＞Ni2+＞Cd2+＞Cu2+＞Co2+＞Zn2+＞Mg2+＞Mn2+，可看出對產(chǎn)品危害最大的Fe、Al、Ca、Mg交換勢均大于Mn，只是此種離子交換凈化，Mn2+濃度不能太高，溫度以35～40℃為最好，PH＝5～7間好，經(jīng)化學(xué)凈化又結(jié)晶凈化后Mn2+液，雜質(zhì)本來就很低，只吸除雜質(zhì)成份，要求反復(fù)循環(huán)吸附，直到Mn2+液中雜質(zhì)殘留達(dá)標(biāo)為止，得高純硫酸錳液；③用碳酸氫銨、氨水和溫水配制成含(NH4)2CO33.3mol/L，多含氨5％，溫度50±3℃濃碳酸銨液，過離子交換柱脫Ca、Mg、Fe等雜質(zhì)(方法同上)，得高純碳酸銨液；④將上述高純MnSO4液與碳酸銨液，依1∶1.05摩爾比同時泵入“雙循環(huán)復(fù)分解沉淀反應(yīng)器”(見本人同日申請此項(xiàng)發(fā)明專利)，以含(NH4)28O4≥170g/L夾帶MnCO3微晶粒作晶種，母液作稀釋劑，稀釋比≥10下反應(yīng)得MnCO3↓晶體，回收晶體，純水洗晶后，干燥得高純MnCO3產(chǎn)品；⑤收母液，加硫酸調(diào)PH＝6～7間，多效濃縮，得含(NH4)28O4≥600g/L，內(nèi)含殘留Mn2+返回①步循環(huán)用；⑥此法中硫酸銨可用硝酸銨、氯化銨替代，工藝基本一樣，唯蒸氨后Mn2+液中Ca2+含量高，應(yīng)加MnSO4以CaSO4↓除Ca2+一點(diǎn)不同。
權(quán)利要求
本發(fā)明工藝特征是①用硫酸銨代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝中硫酸與錳礦漿通過蒸氨反應(yīng)制取硫酸錳，硫酸銨最終再生循環(huán)用，蒸出氨制再生碳酸銨，凈化后仍可循環(huán)使用；②獲硫酸錳原液后，用傳統(tǒng)化學(xué)凈化，串接結(jié)晶凈化，又加離子交換凈化可由錳礦直接獲高純MnSO4液，直接合成高純MnCO3產(chǎn)品，而傳統(tǒng)多由電解Mn作高純MnCO3；③高純MnSO4與純(NH4)2CO3復(fù)分解反應(yīng)引進(jìn)雙循環(huán)復(fù)分解沉淀反應(yīng)器，不僅獲MnCO3粒度均一，沉濾洗性能好，品質(zhì)高純，而且獲(NH4)2SO4濃度高，回收節(jié)能，可保證低成本循環(huán)使用，對洗渣水，洗晶水中低濃度者經(jīng)電滲析，得淡水循環(huán)作洗水，獲濃水配入浸礦或濃縮得硫銨，可作到清潔生產(chǎn)；④用氯化銨、硝酸銨替代硫酸銨工藝基本一樣，唯獲Mn2+原液，應(yīng)加MnSO4沉鈣一點(diǎn)不同。本發(fā)明與傳統(tǒng)高純MnCO3生產(chǎn)用電解錳作Mn源或以草酸錳、醋酸錳法生產(chǎn)高純MnCO3鹽成本大降，工藝不難，酸根、碳銨循環(huán)使用清潔生產(chǎn)，優(yōu)勢凸出。以上四項(xiàng)請求知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無機(jī)化工品生產(chǎn)技術(shù)，具體說是銨鹽循環(huán)法高純碳酸錳生產(chǎn)技術(shù)；其工藝是①用貧錳礦回收人造Mn(OH)
文檔編號C01G45/00GK101016169SQ20061004177
公開日2007年8月15日 申請日期2006年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月9日
發(fā)明者朱作遠(yuǎn) 申請人:朱作遠(yuǎn)