專利名稱：石膏－氨循環法硫酸錳生產技術的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種無機化工產品生產技術，具體說是石膏-氨循環法硫酸錳生產技術。
(二)技術背景資料顯示以硫酸銨浸提貧錳礦，制硫酸錳，國外早已有之，但硫酸銨也價值不菲，本發明利用氨循環由石膏獲取SO42-，氨僅作反應介質，循環使用解決了硫酸銨提取錳的低成本難題，利用各種碳酸鹽熱分解溫度差，選擇性對錳礦還原性焙燒，是不少礦石利用早已成熟工藝，本法引入是因MnCO3、MgCO3分解溫度相近又與耗硫酸最多的CaCO3分解溫度差較大，引入選擇性還原焙燒，技術現成，效果明顯，同時經焙燒后蒸氨速度快，耗蒸汽少，浸礦泥渣沉、濾、洗性能大為改善，簡言之，相類似技術早有，專用于錳礦屬首創。
發明內容本發明解決了貧錳礦硫酸銨法浸提制取硫酸錳的低成本SO42-來源問題，同時大幅提升SO42-有效利用率難題，為大規模低成本無污染綜合利用貧錳礦資源提供了技術保證。其工藝為①將錳礦粉細到過3mm篩孔，拌入礦量0.1～0.2倍重煤粉，用燃氣焙燒者不拌煤粉，入爐作選擇性焙燒，爐型以溫控特好的沸騰爐最佳，回轉爐次之，對菱錳礦，控制溫度在700±50℃，對其它錳礦溫度750±50℃為宜，爐內保持還原性氣氛下焙燒0.5-1h，出爐熱料馬上入水成礦漿，為防MnO見空氣氧化成MnO2、Mn2O3、Mn3O4，須清楚，唯MnO是堿性，反應最好，在此溫度下快速選擇性還原焙燒，旨在使含Mn盡多以MnO存在，而CaCO3盡量少分解，MgCO3、Al、Fe的碳酸鹽多已分解；②向焙燒產MnO礦漿內加硫酸銨成硫酸銨化錳礦漿，加入硫銨量應是礦漿內MnO、MgO摩爾量1.1倍，再預熱到氨味剛出溫度，泵入蒸氨塔，塔底溫度≥108℃，塔頂溫度≤80℃，到塔底礦渣濾洗后，殘Mn≤1.3％可認為已蒸餾結束，放出漿、濾出渣水洗、渣洗凈后作建材原料用，濾液常規凈化。達MnSO4250-350g/L濃度者，泵入加熱結晶罐，加熱≥160℃，密閉下停0.5h后，≥90％MnSO4以結晶析出，沉底，快速放出晶上水液，供出爐熱礦作礦漿用，再泵入濃硫酸錳液，加熱析出結晶，放出上清液，如此幾次，可使結晶積累很多，放出晶體，熱等滲液洗晶后，甩干為硫酸錳產品。反復利用結晶母水，使含MgSO4增濃到＞20％后，抽出、濃縮、凈化、冷結晶，回收MgSO4·7H2O付產品，此法水不蒸發，洗水量增加快。可用納濾反滲透過濾脫水增濃，保持系統水平衡，③回收焙爐尾氣中CO2與②步回收氨氣得再生碳酸銨與石膏粉反應，制取硫酸銨供②使用，氨僅作反應介質循環使用。石膏法制硫銨請查本發明人(石膏——氨循環法氯化鋇、硫酸鉀聯產技術)內容。
權利要求
一種石膏——氨循環法硫酸錳生產技術，其特征在于①將錳礦粉細到過3mm篩孔，拌入礦重0.1～0.2倍煤粉，用燃氣焙燒可不拌入煤粉，爐型最好選用溫度控制好的沸騰爐，對菱錳礦，控制爐溫在700±50℃，對其它錳礦爐溫應在750±50℃下最佳，爐內保持還原氣氛下焙燒0.5-1h，出爐熱料馬上入水成MnO礦漿，如此溫度下快速還原性焙燒目的在于使通常礦中耗費SO42-最多的雜質CaCO3不分解，或很少分解，而其它金屬碳酸鹽多已成金屬氧化物，尤其有價成份Mn、Mg多成堿性氧化物，稱選擇性焙燒；②步在MnO礦漿內加入硫酸銨，加入硫銨量應是礦中MnO、MgO摩爾量1.1倍，成硫銨化礦漿，預熱到有微量氨味產生為最佳，泵入蒸氨塔，塔底溫度應≥108℃，塔頂溫度≈80℃下蒸出氨，測塔底礦漿濾出渣殘Mn≤1.3％可認為蒸好，放出漿、濾出硫酸錳液，渣水洗后作建材原料用，溶液常規凈化后，獲硫酸錳濃度250～350g/L液，泵入加熱結晶罐密閉下加熱到≥160℃，靜置0.5h時，≥90％硫酸錳以晶態析出沉于罐底，快速放出上清液作焙燒礦漿用，再向罐內泵入濃硫酸錳液，加熱≥160℃，靜置0.5h后，放出上清液，如此幾次，晶體積累多了，可放出晶體，100℃熱等滲液洗晶后，甩干為硫酸錳一水物產品，母水反復使用，含MgSO4積累到≥20％，可抽出、濃縮、冷卻結晶，回收MgSO4·7H2O作付產品。因蒸氨反應接近中性，CaCO3不會溶解，Fe、Al氧化物也不溶解，PO43-在PH≥4.5時多與鈣、鎂、鐵離子組成沉淀，而H2SiO3在近中性液中，水溶極微，經焙燒處理，水不溶渣的沉、濾、洗性能大為改善，溶液凈化耗藥料也大減，比直接用MnCO3礦與硫銨組成礦漿蒸氨處理工藝簡單多了；③將①步焙爐尾氣回收CO2與②步蒸出NH3氣混合冷水淋吸得再生碳酸銨液，再與石膏粉反應得硫酸銨液供②步反應作原料，氨僅作反應介質，循環使用。本法特別適用于含鈣、含磷高的低品位菱錳礦化學選礦用，對其它低品錳礦也適用，中國富錳礦嚴重短缺，全世界富錳礦也日益枯竭，而貧錳礦包括銀錳礦、金錳礦、大洋底錳結核礦等十分豐富，低品錳礦的低成本綜合利用成世界性問題，硫酸、鹽酸、硝酸價格昂貴，而石膏礦分布廣、量大，尤其磷石膏、檸檬酸等發酵業付產石膏，燃煤煙氣脫硫等付產石膏，與日俱增成堆放難題，幾乎不花錢可得，由石膏獲SO42-，成本大頭在氨，氨循環解決了低成本難題，選擇性焙燒，使有效SO42-利用率大幅提高，以川、陜、渝之交盛產低品菱錳礦為例，含Mn22％總碳酸根摩爾數7.5mol/kg礦粉1.85噸用硫酸1.4噸，才可制1噸一水硫酸錳，SO42-利用率＜50％，Mn回收率約80％，用本法后，Mn回收在90±3％間，SO42-利用率提高到80％以上，對地質界宣布的“呆礦”——目前技術無經濟利用之可能都稱呆礦，用此法仍盈利可觀，故本發明之應用價值將越來越被人類重視，通過制成MnSO4·H2O，可進一步轉化成任意一種錳產品，此技術應受重視。應受專利法保護。
全文摘要
本發明涉及一種無機化工產品生產技術，具體說是石膏－氨循環法硫酸錳生產技術；其工藝是①步將錳礦粉碎至過3mm粒度篩，拌入礦重0.1－0.2倍煤粉，用燃氣可不拌煤粉，入爐作選擇性焙燒成MnO，出爐立即入水成礦漿；②步用硫酸銨加入礦漿成硫銨化礦漿，入蒸氨塔，蒸出氨得硫酸錳礦漿，濾去渣得硫酸錳液，凈化結晶得硫酸錳產品；③將②步產氨氣與①步焙燒爐尾氣中CO
文檔編號C01G45/00GK1884098SQ200510042850
公開日2006年12月27日 申請日期2005年6月24日 優先權日2005年6月24日
發明者朱作遠 申請人:朱作遠