氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯碳酸锰的工艺研究

氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯碳酸锰的工艺研究冯茹1，童张法1，郑帅飞2，陈志传2，高大明2(1．广西大学化学化工学院，广西南宁530004;2．深圳市危险废物处理站有限公司)摘要:以低品位菱锰矿和工业级氯化铵为原料，通过研磨混合、焙烧、水浸取富集回收锰。实验结果表明:当氯化铵用量为锰矿粉质量的1．1倍、500℃下焙烧1h时，锰的浸出率可达95%以上;并且通过二级吸收的方式实现了焙烧尾气二氧化碳和氨气的回收利用，探索出一条可行的清洁生产工艺路线，避免了环境污染。由于大量金属杂质伴随锰的富集过程同时浸出，实验对锰浸出液进行了中和水解除铁、氟化铵沉淀钙镁等除杂处理，得到满足后续碳化工艺要求的锰净化液，碳化结晶制备出符合HG/T2836—1997《软磁铁氧体用碳酸锰》要求的高纯碳酸锰产品。关键词:菱锰矿;氯化铵;焙烧;富集中图分类号:TQ137．12文献标识码:A文章编号:1006－4990(2011)08－0033－03Preparationofhigh－puritymanganesecarbonatefromrhodochrositebyammoniumchlorideroastingmethodFengRu1，TongZhangfa1，ZhengShuaifei2，ChenZhichuan2，GaoDaming2(1．SchoolofChemistryandChemicalEngineering，GuangxiUniversity，Nanning530004，China;2．ShenzhenHazardousWasteTreatmentStationCo．，Ltd．)Abstract:Usinglow－graderhodochrositeandindustrialNH4Clasrawmaterials，manganese(Mn)wasenrichedandrecoveredbytheprocessesofgrinding，mixing，roasting，andwaterleaching．ExperimentresultsshowedthatMnleachingratecanreachmorethan95%，whenthemassratioofNH4Clandrhodochrositewas1．1androastingat500℃for1h;andthetechnologyrealizedtherecoveryandutilizationofroastingtailgas(CO2andNH3)bytwo－stageabsorptionway．Itwasnece－ssarytoremovelargeamountofmetalimpuritiesthatleachingtogetherwithmanganese．AfterhydrolysistoremoveironandNH4FtoprecipitateCaandMg，purifiedmanganesesolutionwhichmeettherequirementsofthesubsequentcarbonizationandcrystallizationprocesseswasobtained．Atlast，thehigh－puritymanganesecarbonatewascrystallized，whichconformedtothestandardofManganeseCarbonateforSoftFerriteUse(HG/T2836—1997)．Keywords:rhodochrosite;ammoniumchloride;roasting;enrichment中国锰矿储量很大，但高品位锰矿供应紧张，已成为中国锰业发展的瓶颈。锰矿矿石类型以碳酸锰矿石为主，约占总储量的73%。对于低品位的碳酸锰矿石，国内外尚没有一种成熟并且回收率高、对环境污染少的技术。锰矿选矿方法有机械选矿法(洗矿、筛分、重选、强磁选和浮选)，以及特殊选矿法(电选、细菌浸取、焙烧－浸取法等)。低品位碳酸锰矿的选矿通常采用机械选矿法，碳酸锰矿石的品位仅可提高3%～5%。而采用浸出工艺［1－2］直接从贫锰矿生产锰盐是一条可行途径。研究表明，矿石焙烧分解后的浸取反应性能得到明显改善。但该法能耗大，焙烧过程会产生污染环境的尾气。细菌浸取法［3］虽然能耗少，环境污染小，但是反应速度慢，对反应条件有特殊要求。A．E．Elsherief［4］采用电化学浸取法可使锰浸出率高达100%，浸出得到的锰溶液经净化除杂，可用于制备各种锰盐产品［5－7］。笔者采用低品位菱锰矿为原料，采用氯化铵焙烧－水浸取法富集锰、浸出液除杂、净化液碳化结晶的工艺，探索出一条由贫锰矿制备高纯碳酸锰产品的新途径。1实验部分1．1原料、试剂和仪器原料与