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我国的高品位锰矿储量不多,目前许多地区已经面临枯竭,能有效利用的都属于低品位锰矿。但由于存在选冶技术、经济、环境问题,该类矿石未能有效开发和利用。国内许多工厂现在仍然采用还原焙烧法进行锰矿的还原工艺,但是存在能耗高,环境污染大,工作条件差等缺点,仍没有一个比较成熟的、环保的工艺应用于实际生产中。因此如何有效的综合利用这类矿石,是国内锰矿业迫切需要解决的问题。 本文采用稻草秸秆作还原剂对低品位软锰矿进行还原浸出研究,然后对浸出液进行净化除杂处理,再进一步电解金属锰。稻草秸秆作为一种主要的农作物副产物,没有得到较好的利用,大部分被露天焚烧,造成资源的极大浪费及严重的环境污染。用稻草作还原剂,其原料数量大、分布广、廉价、可再生,同时也为合理利用秸秆类资源找到了一条有效地途径。其主要研究内容如下: (1)稻草秸秆硫酸水解实验。探讨了反应温度、硫酸浓度、反应时间、液固比、稻草粒度等因素对稻草水解率的影响。实验结果表明,以上因素对稻草水解率均有不同程度的影响,硫酸浓度对稻草水解率影响比较大。硫酸水解稻草的最佳工艺条件是:反应温度60℃、硫酸浓度70％、反应时间3h、液固比12:1、稻草粒度20-40目,在此条件下稻草水解率达到77.0%以上。 (2)稻草-硫酸直接浸出软锰矿实验。探讨了硫酸浓度、稻草用量、反应温度、反应时间等因素对锰浸出率的影响。实验结果表明,增加硫酸浓度、加大稻草用量、提高反应温度、延长反应时间等均可有效提高锰浸出率,其中反应温度对浸出率影响最大。实验确定的最佳浸锰工艺为:硫酸浓度30%、稻草用量3g、反应温度90℃、反应时间3h,在此条件下软锰矿中锰的浸出率达到97.4%以上。 (3)浸出液通过加H2O2先将Fe2+氧化成Fe3+,再加氨水调pH值至5.2左右除Fe3+、Al3+;继续加硫化铵除重金属离子,其用量为4.2g/kg软锰矿粉;最后静置24小时除Ca2+、Mg2+,精滤后得到合格的硫酸锰溶液。 (4)电解金属锰。电解金属锰较佳的实验条件为硫酸铵浓度100g/L,槽锰含量15g/L,二氧化硒含量0.04g/L,电解槽溶液pH值6.7,电解液温度35-38℃,电解时间12h。所得产品形态为片状,银白色,其质量达到GB3418-82标准。