二氧化硫还原贫软锰矿制备硫酸锰的工艺改进

摘要

二氧化硫还原浸取软锰矿是一种研究较早的方法，其实质是用S02作还原剂在水溶液中直接浸取软锰矿制备硫酸锰。该法能够实现高烟气脱硫率，但是由于浸出过程中副产物连二硫酸锰(MnS206)的生成，严重影响了硫酸锰产品的质量，因而无法广泛应用于锰制品的生产。如果能对该工艺进行改进并且成功制备出国标一级硫酸锰，将对烟气脱硫及其资源化具有重要意义。
　　 本课题旨在研究利用S02作为还原剂，在水溶液中直接浸出软锰矿制备硫酸锰。这样既可以综合利用贫软锰矿资源，又可利用二氧化硫烟气，降低工业废气中S02对环境的污染。
　　 实验以成功制备硫酸锰为目标，研究内容包括：(1)S02湿法浸出软锰矿的反应原理和浸出过程。通过研究发现S02浸出软锰矿时，锰的浸出率很高、铁杂质浸出少，其浸出条件为反应时间为2h，反应温度为30℃，S02流速为0.2 L?min-l，液固比为4，软锰矿的平均粒径为0.150 mm，初始pH为l，软锰矿的浸出率可达96％以上。(2)重点研究了粗MnS04溶液中MnS206的去除过程。通过研究发现MnS206的去除率随酸度的增大和温度的升高而增加，具体反应条件为软锰矿投加量为12.2g、硫酸加入量为20 mL、反应温度100℃、反应时间3h、搅拌速度500 r?min-l，MnS206的去除率达到91％以上。(3) MnS04溶液的净化、结晶过程。粗MYIS04溶液经过前两步处理后，再经过除铁、铝、重金属、静置浓缩、结晶等过程，即可生产出符合GB1622-86一级品标准的工业级硫酸锰。
　　 该工艺具有原料来源广，设备简单，能耗低，可用S02废气做还原剂，既能利用贫锰矿资源又能处理S02废气，具有较好的经济效益、社会效益和环境效益。