專利名稱：從鐵錳黑土制備碳酸錳的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從鐵錳黑土制備碳酸錳的方法，采用二氧化硫作為還原劑，還原浸取鐵錳黑土中的錳，并制備碳酸錳的方法，屬于濕法治金技術(shù)領(lǐng)域。
本專利涉及的鐵錳黑土是一種新型的稀土資源，稀土以膠態(tài)沉積相賦存于鐵錳黑土的Mn-Fe非晶質(zhì)體中，在我國四川冕寧及越南多巴澳均發(fā)現(xiàn)了該類由礦石風化形成的鐵錳黑土。就我國四川而言，目前年開采量約為10～15萬噸，年產(chǎn)鐵錳黑土約為2～3萬噸。這種鐵錳黑土不但含有10～25％的錳，同時其稀土含量也在工業(yè)品位以上(2～10％)，因目前尚無合適的回收稀土的方法，在選礦過程中將其棄置。
本發(fā)明的目的是提出一種從鐵錳黑土制備碳酸錳的方法，根據(jù)鐵錳黑土顆粒細(一般為1～10μm)，錳含量較高，且其錳活性好的特點，采用二氧化硫還原浸取錳，并用碳酸氫銨沉淀制備碳酸錳，以回收鐵錳黑土中的錳。
本發(fā)明提出的從鐵錳黑土制備碳酸錳的方法，包括下列步驟(1)用4∶1液固比的水洗滌稀土原礦，過篩，得到粒徑為-200目以下的鐵錳黑土；(2)上述所得的液固比為2～5∶1的鐵錳黑土泥漿，常溫下通入SO2,SO2的通入量為MSO2/MMnO2=1~1.8,(MSO2]]>為通入的SO2的摩爾量，
為鐵錳黑土中含錳的摩爾量)，攪拌浸取3～6h，過濾得到含錳浸取液，或用Na2SO3浸取上述鐵錳黑土泥漿，Na2SO3用量為
為Na2SO3的重量，W黑為鐵錳黑土的重量)，同時用H2SO4調(diào)節(jié)酸度，H2SO4用量為MH2SO3/MNa2SO4=0.6~1.0]]>浸取12～24小時，過濾得到含錳浸取液；(3)用KMnO4或H2O2氧化上述含錳浸取液中的鐵，其加入量為使錳浸取液的顏色變?yōu)槲⒓t，過濾；(4)加氨水調(diào)節(jié)上述第3步濾液的pH值至7.0～9.0，并加入絮凝劑聚乙烯酰胺，其濃度為0.1％，加入量為0.1～3ml，過濾分離；(5)在上述第4步的濾液中加入NH4HCO3進行沉淀，加入量為WNH4HCO3/WMn=1.5~2.8,]]>過濾干燥后即為碳酸錳產(chǎn)品。
利用本發(fā)明提出的方法，可以有效地回收選礦過程中廢棄的錳，制備得到符合工業(yè)品質(zhì)量要求(含Mn大于43.0％)的MnCO3產(chǎn)品，錳的總回收率為81.53％。
下面介紹本發(fā)明的實施例。
實施例1稱取由原礦洗滌獲得的顆粒度小于-200目的鐵錳黑土100g，加入300ml水調(diào)成漿狀，加入NaSO328.5g攪拌溶解后，加入1∶1H2SO428ml，攪拌12小時，H2SO4應滴加，1小時之內(nèi)加完。浸取完成后鐵錳黑土由黑色變成淺黃色。過濾后，得到錳浸取液，分析其Mn,Fe及RE。其浸取率分別為86.3％,0.52％,2.31％。
上述浸取液通空氣2小時后，加熱到70℃，通氣攪拌1小時，使其中Fe2+氧化成Fe3+，并在加熱條件下水解生成Fe(OH)3沉淀。為了使其中的Fe2+氧化完全，補加小量KMnO4(10g/l)溶液，使溶液變成微紅，繼續(xù)攪拌10分鐘后過濾。濾液中鐵含量降低2ppm/ml，F(xiàn)e3+的除去率達99.85％。
上述濾液進一步用氨水調(diào)節(jié)pH至8.00，靜置料液酌加0.1％聚丙稀酰胺PAM助凝，得到的沉淀物為氫氧化稀土，可以加以回收，該過程錳的損失率約2.5％。
經(jīng)上述過程得到的凈化料液，加入20％質(zhì)量濃度NH4HCO3沉淀錳，NH4HCO3加入量為WNH4HCO3/WMn]]>(NH4HCO3與Mn的質(zhì)量比)=1.9倍，錳沉淀率為98.4％，沉淀過濾干燥后得到MnCO3產(chǎn)品，錳的總回收率為80.23％，產(chǎn)品符合工業(yè)品MnCO3質(zhì)量要求。
實施例2鐵錳黑土100g，加水300ml調(diào)成泥漿狀，通SO2氣體并攪拌，SO2通入量為MSO2/MMnO2(MSO2]]>為SO2通入摩爾量，
為鐵錳黑土中錳的摩爾量)=1.40。SO2通入過程中觀察到鐵錳黑土泥漿由黑褐色變成淺黃色，浸取系統(tǒng)溫度由25℃升高至38℃,3.5h完成浸取，過濾得到錳浸取液，分析濾液Mn,Fe及RE。其浸取率分別為91.20％,1.85％,4.20％。
根據(jù)濾液中的Fe含量，加入定量H2O2，使Fe2+氧化成Fe3+，并在加熱70℃，使之水解生成Fe(OH)3沉淀。過濾后，分析Fe含量，鐵的去除率達98.35％。
按例1用氨水調(diào)節(jié)pH至8.00，靜置料液加小量0.1％聚丙稀酰胺PAM助凝，濾去沉淀物得到凈化液。
凈化液采用NH4HCO3沉淀，NH4HCO3加入量為WNH4HCO3/WMn=2.0,]]>錳的沉淀率為95.5％，沉淀過濾干燥后，產(chǎn)品MnCO3中Mn含量為43.60％。
實施例3鐵錳黑土2公斤，通SO2并攪拌4小時，SO2通入量為MSO2/MMnO2]]>(摩爾比)1.35，浸取完畢，過濾分析其濾液中的Mn,Fe及RE含量。其浸取率分別為Mn89.76％，RE3.98％,Fe4.20％。
浸取液通空氣2h后，加熱至70℃繼續(xù)通入空氣氧化1h后，加入10g/l高錳酸鉀溶液至反應液微紅，繼續(xù)攪拌0.5小時后，過濾，濾液分析鐵含量，鐵的去脫除率達99.5％。
再按實施例1用氨水調(diào)節(jié)pH至8.00，脫除上述濾液中的的稀土后，得到凈化液。用NH4HCO3沉淀，其用量為WNH4HCO3/WMn=2.0,]]>過濾干燥后得到MnCO3產(chǎn)品，Mn的總回收率為82.65％，產(chǎn)品MnCO3中錳含量為43.15％，其達到工業(yè)品要求的質(zhì)量要求。
權(quán)利要求
1.一種從鐵錳黑土制備碳酸錳的方法，其特征在于該方法包括下列步驟(1)用4∶1液固比的水洗滌稀土原礦，過篩，得到粒徑為一200目以下的鐵錳黑土；(2)上述所得的液固比為2～5∶1的鐵錳黑土泥漿，常溫下通入SO2,SO2的通入量為MSO2/MMnO2=1~1.8,MSO2]]>為通入的SO2的摩爾量，
為鐵錳黑土中含錳的摩爾量，攪拌浸取3～6h，過濾得到含錳浸取液，或用Na2SO3浸取上述鐵錳黑土泥漿，Na2SO3用量為
為Na2SO3的重量，W黑為鐵錳黑土的重量，同時用H2SO4調(diào)節(jié)酸度，H2SO4用量為MH2SO3/MNa2SO4=0.6~1.0]]>浸取12～小時，過濾得到含錳浸取液；(3)用KMnO4或H2O2氧化上述含錳浸取液中的鐵，其加入量為使錳浸取液的顏色變?yōu)槲⒓t，過濾；(4)加氨水調(diào)節(jié)上述第3步濾液的pH值至7.0～9.0，并加入絮凝劑聚乙烯酰胺，其濃度為0.1％，加入量為0.3～1ml，過濾分離；(5)在上述第4步的濾液中加入NH4HCO3進行沉淀，加入量為WNH4HCO3/WMn=1.5~2.8,]]>過濾干燥后即為碳酸錳產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從鐵錳黑土制備碳酸錳的方法,該方法將鐵錳黑土與水混合,攪拌條件下通入SO
文檔編號C01G45/00GK1212952SQ98120508
公開日1999年4月7日 申請日期1998年10月16日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月16日
發(fā)明者池汝安, 朱國才 申請人:清華大學