超细粒级锰矿浸出矿浆絮凝沉降试验

ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７－７５４５．２０１５．０６．００２超细粒级锰矿浸出矿浆絮凝沉降试验钱璨１，２，但智钢２，王辉锋２，史菲菲２，张海燕２，段宁２（１．中国矿业大学化学与环境工程学院，北京１０００８３；２．中国环境科学研究院重金属清洁生产工程技术中心，北京１０００１２）摘要：采用不同絮凝剂对电解锰锰矿浸出矿浆进行絮凝沉降试验，考察了絮凝剂电性、离子度、分子量以及添加量对矿浆絮凝沉降效果的影响。结果表明，矿浆含固率为６％时，添加６０ｇ／ｔ分子量１４００万～１７００万、离子度３０％的阳离子絮凝剂，矿浆沉降速度由自然沉降时的０．０４ｍ／ｈ提高到０．６９ｍ／ｈ，能够满足电解锰行业制液工序生产要求。关键词：絮凝剂；锰矿；矿浆；沉降速度中图分类号：ＴＦ８０３．２文献标志码：Ａ文章编号：１００７－７５４５（２０１５）０６－０００４－０５ＴｅｓｔｏｆＦｌｏｃｃｕｌａｔｉｎｇＳｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎｆｏｒＵｌｔｒａｆｉｎｅＭａｎｇａｎｅｓｅＯｒｅＬｅａｃｈｅｄＳｌｕｒｒｙＱＩＡＮＣａｎ１，２，ＤＡＮＺｈｉ－ｇａｎｇ２，ＷＡＮＧＨｕｉ－ｆｅｎｇ２，ＳＨＩＦｅｉ－ｆｅｉ２，ＺＨＡＮＧＨａｉ－ｙａｎ２，ＤＵＡＮＮｉｎｇ２（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ；２．ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｅｎｔｅｒｆｏｒＨｅａｖｙＭｅｔａｌＣｌｅａｎｅｒＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎｅｓｅＲｅｓｅａｒｃｈＡｃａｄｅｍｙｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００１２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｆｏｒｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃｍａｎｇａｎｅｓｅｏｒｅｌｅａｃｈｅｄｓｌｕｒｒｙｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｌｏｃｃｕｌａｎｔｓ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｙ，ｉｏｎｒａｔｉｏ，ｍｏｌｅｃｕｌａｒｗｅｉｇｈｔ，ａｎｄｄｏｓａｇｅｏｆｆｌｏｃｃｕｌａｎｔｏｎｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｓｅｔｔｌｉｎｇｖｅｌｏｃｉｔｙｏｆｌｅａｃｈｅｄｓｌｕｒｒｙｗｉｔｈｓｏｌｉｄｃｏｎｔｅｎｔｏｆ６％ｄｒｏｐｓｆｒｏｍ０．０４ｍ／ｈｏｆｆｒｅｅｓｅｔｔｌｉｎｇｔｏ０．６９ｍ／ｈｕｎｄｅｒｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇ６０ｇ／ｔｃａｔｉｏｎｉｃｆｌｏｃｃｕｌａｎｔｗｉｔｈｍｏｌｅｃｕｌａｒｗｅｉｇｈｔｏｆ１４ｍｉｌｌｉｏｎｔｏ１７ｍｉｌｌｉｏｎ，ａｎｄｉｏｎｒａｔｉｏｏｆ３０％，ｍｅｅｔｉｎｇｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄｏｆｐｕｌｐｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃｍａｎｇａｎｅｓｅｉｎｄｕｓｔｒｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｌｏｃｃｕｌａｎｔ；ｍａｎｇａｎｅｓｅｏｒｅ；ｓｌｕｒｒｙ；ｓｅｔｔｌｉｎｇｖｅｌｏｃｉｔｙ收稿日期：２０１５－０１－１１基金项目：国家科技支撑计划项目（２０１２ＢＡＦ０３Ｂ０３）作者简介：钱璨（１９９２－），男，安徽合肥人，硕士研究生；通信作者：但智钢（１９７９－），男，江西九江人，副研究员．我国电解锰生产采用锰矿加硫酸浸出的湿法工艺，其制液工序的矿浆固液分离是生产工艺的重要过程［１］。目前，国内电解锰制液过程中均采用压滤机进行浸出矿浆的固液分离。由于浸出矿浆量大、矿浆颗粒粒度细，生产过程采用的压滤机数量较多，导致设备投资和运行费用较高，工人劳动强度大，产生大量洗滤布废水［２－３］。絮凝沉降在选煤和选矿等行业得到了广泛成熟的应用［４－５］，在与电解锰类似的湿法冶金过程如电解锌和铜矿浸出也有应用［６－８］。由于锰矿浸出矿浆的成分复杂、颗粒细，有硅胶和除铁产物氢氧化铁胶体等因素影响，锰矿浸出矿浆的絮凝沉降还未见报道。筛选出合适絮凝剂（ＰＡＭ）和工艺参数，实现锰矿浸出矿浆的絮凝沉降对电解锰行业采用浓密机进行絮凝沉降有重要意义。·４·有色金属（冶炼部分）（ｈｔｔｐ：??ｙｓｙｌ．ｂｇｒｉｍｍ．ｃｎ）２０１５年第６期本文在分析某电解锰厂浸出矿浆基本性质的基础上，筛选并确定不同类型絮凝剂，研究絮凝剂电性、离子度、分子量对矿浆沉降性能的影响，分析了絮凝剂添加量的影响，以上清液浊度为指标，预期获得用于锰矿浸出矿浆絮凝沉降的最佳工艺参数。１试验部分１．１矿浆制备１．１．１原料矿浆制备过程涉及的材料主要有：菱锰矿（主要组分ＭｎＣＯ３）、二氧化锰矿还原焙烧粉（主要组分ＭｎＯ）、电解阳极液（ｐＨ０．６１）、质量浓度９８％的浓硫酸。矿粉和阳极液均取自