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碳酸锰型矿石作为我国锰矿资源的大类,其储量十分巨大,但品质大多偏低。现行的碳酸锰矿处理方法大多采用酸浸。但由于锰矿石中总夹杂着一定量的铁杂质,浸出后浸出液中的铁离子会影响锰的电解,因此,研究锰矿酸浸液除铁工艺具有重要理论和现实意义。 论文研究了磷酸三钠除铁工艺和离子交换树脂除铁工艺。 相对于传统水解中和除铁工艺,磷酸三钠除铁工艺操作简单,除铁效率高,沉降速度快,过滤性能好,而离子交换树脂能够选择性吸附某些金属离子,并且能反复使用。在碳酸锰矿酸浸的基础上,通过磷酸三钠和离子交换树脂与锰液中锰铁的反应研究,确定其影响因素和探索各个因素的最佳条件。 在磷酸三钠除铁体系中,结果显示,常温条件下,pH值为1.8,磷酸三钠用量为理论用量的1.6倍时,得到了除铁率99.9%,锰回收率为99.5%的良好指标。 由于锰矿中铁杂质主要是以亚铁形式存在,故开展了磷酸三钠直接除亚铁探索试验,结果并不理想,故先添加氧化剂对亚铁进行氧化,然后进行除铁试验,结果表明,常温条件下,氧化剂H2O2用量为5mL/L,pH值为1.8,磷酸三钠用量为理论用量的1.6倍时,能取得最佳除铁效果,除铁率达到了99.85%,锰的回收率为99.76%。通过溶度积理论计算,Fe(OH)3初始pH为1.87,产生FePO4·2H2O的初始pH为1.42,这与试验结果所得pH值是吻合的。 树脂吸附除铁体系试验表明,LSC-100树脂在温度为常温,pH为1.2,吸附时间为2h,树脂用量为400g/L条件下,树脂对铁吸附率达到了96.15%,锰回收率为80.56%。通过对不同锰铁浓度比下树脂对锰铁的吸附,探讨了初始浓度对吸附的影响,并在此基础上建立了吸附等温曲线模型,真实地反映了试验树脂的交换平衡关系,并发现LSC-100树脂对Fe3+的等温吸附属于Freundlich型,其吸附拟合方程为lnQ=0.434lnc+3.372,LSC-100对Mn2+的Freundlich型吸附拟合方程为Q=0.484C+1.790。