氯化焙烧—水浸—碳化法处理低品位菱锰矿的工艺研究
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氯化焙烧-水浸法从富铷锂云母矿中提取Li、Rb简鹏;周义朋;柯平超;龚慧纯;贺广【期刊名称】《中国有色冶金》【年(卷),期】2024(53)2【摘要】由于低铷锂云母中的Rb赋存形态差异较大,且含量低,提Rb工艺参数稳定性差,难以实现工业化生产。
本文以澳大利亚富铷锂云母矿为原料,采用NaCl-CaCl_(2)焙烧-水浸法进行了提取Li、Rb的试验研究,考察焙烧温度、配料比、时间和浸出液固质量比、时间、温度对Li、Rb提取的影响。
结果表明,在富铷锂云母矿:NaCl:CaCl_(2)的质量比为1:0.6:0.4、焙烧温度为800℃、焙烧时间为1.5 h、水浸温度为25℃、液固比4:1、浸出时间15 min的条件下,Li、Rb浸出效果最佳,Li、Rb浸出率分别达87.8%和94.9%。
焙砂及浸出渣的X射线衍射(XRD)分析表明,氯化焙烧后,锂云母中的Li和Rb矿相转化为可溶性的LiCl和RbCl相,同时生成KCl和难溶物CaAl_(2)Si_(2)O_(8)、NaAlSi_(3)O_(8)、CaF_(2)。
△GΘT-T和△HΘT-T关系图表明,NaCl-CaCl_(2)与碱金属氧化物的反应顺序为Rb>K>Li;矿石中的SiO_(2)与Al_(2)O_(3)参与对碱金属的氯化反应有促进作用。
【总页数】10页(P69-78)【作者】简鹏;周义朋;柯平超;龚慧纯;贺广【作者单位】东华理工大学水资源与环境工程学院;东华理工大学核资源与环境国家重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TF803.2;TF826+.3;TF843【相关文献】1.从富铷云母矿中氯化焙烧浸出铷的研究2.氯化焙烧-水浸法从锂云母矿提锂(英文)3.采用氯化焙烧-水浸工艺综合提取锂钾铷铯4.锂云母复合盐焙烧-水浸提取锂铷铯因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
微生物燃料电池用于低品位锰矿浸提的研究林梅;卢国贤;农富钧;卢波;廖思明;黄俊;高晓梅;覃秋容;梁士颉;肖宁;彭立新【期刊名称】《广西科学》【年(卷),期】2022(29)2【摘要】为提高低品位锰矿的利用,实现有机废水对锰矿物粉的浸提,通过改造微生物燃料电池(MFC),在阴极反应池中增加电解室及矿物质室,构建用于锰矿湿法浸提的MFC反应器,实现有机废水与锰矿物粉的还原氧化反应的分离。
结果显示,以乙酸钠为碳源,以低品位锰矿粉为阴极的MFC输出电压最高可达0.81 V,是以K_(3)[Fe(CN)_(6)]为阴极液(0.631 V)的1.23倍。
在相同条件下,矿物浸提MFC对COD的去除率可达90.9%,高于对照组(87.5%),而降解时间为3 d,显著少于对照组(5.2 d)。
在降解COD能力的提升上,可实现对低品位锰矿粉中MnO_(2)的还原,其锰含量由原矿粉的23%降至0.98%,浸提率可达95.7%。
进一步通过高通量测序对阳极端菌群结构进行分析发现,其主要菌群为地杆菌属(Geobacter),相对于对照组的85%,矿物浸提MFC中该属比例占总菌群的95%。
结果表明,矿物浸提MFC可有效地将有机降解与矿物浸提耦合,避免两者直接混合反应带来的二次废水污染及浸提产物硫酸锰的净化问题,在提高MFC产电效率、处理废水的同时,实现对低品位锰矿的浸提。
【总页数】7页(P368-374)【作者】林梅;卢国贤;农富钧;卢波;廖思明;黄俊;高晓梅;覃秋容;梁士颉;肖宁;彭立新【作者单位】广西科学院;南方锰业集团有限责任公司大新锰矿分公司【正文语种】中文【中图分类】X753【相关文献】1.某低品位锰矿还原焙烧—直接酸浸工艺研究2.广西大新某低品位高硅菱锰矿酸浸工艺优化研究3.广西某低品位软锰矿还原焙烧-酸浸工艺研究4.用硫化铅精矿还原酸浸低品位软锰矿试验研究5.蔗渣还原硫酸浸取低品位软锰矿工艺研究因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
响应面法优化氯化铵焙烧浸出低品位菱锰矿工艺黄继明,刘润清,吴思展,宋娟(铜仁学院材料与化学工程学院,贵州铜仁554300)摘要:为确定氯化铵焙烧水浸法处理低品位锰矿的最佳工艺,考察了焙烧温度、焙烧时间、氯化铵与锰矿的质量比等因素对锰浸出率的影响。
在单因素条件实验基础上,以锰浸出率为响应值,采用Box-Behnken 响应曲面分析法优化了反应条件。
氯化焙烧水浸处理低品位锰矿最优条件:焙烧温度为460℃、焙烧时间为90min 、氯化铵与锰矿的质量比为1.42。
响应面法建立的模型预测锰浸出率为94.71%,实验值为94.59%,两者偏差不大,方法可行。
关键词:响应面法;菱锰矿;焙烧;水浸中图分类号:TQ137.12文献标识码:A文章编号:1006-4990(2019)03-0034-04Optimization of extraction process of chlorination roasting ⁃water leaching process forlow ⁃grade rhodochrosite by response surface methodologyHuang Jiming ,Liu Runqing ,Wu Sizhan ,Song Juan(School of Material and Chemical Engineering ,Tongren University ,Tongren 554300,China )Abstract :The best technical conditions were determined to obtain the best extraction process of manganese from low ⁃grade rhodochrosite by chlorination roasting ⁃water leaching process.The influence of calcination temperature ,calcination time ,mass ratio of ammonium chloride and rhodochrosite on manganese leaching rate was investigated.Taking manganese leaching rateas response value ,the reaction conditions were optimized by Box ⁃Behnken based on the results of single factor experiments.Results showed that the optimum conditions of the extraction of manganese from rhodochrosite were as follows :the calcination temperature 460℃,calcination time 90min ,the mass ratio of ammonium chloride to rhodochrosite was 1.42.The leaching rate of manganese 94.59%was obtained under these conditions ,which accorded with the model predicted value of 94.71%.As the deviation between the two methods is small ,and the method is feasible.Key words :response surface methodology ;rhodochrosite ;roasting ;water immersion中国是锰矿资源大国,已累计探明锰矿储量为6.4亿t ,居世界第四位[1]。
图1 马弗炉 图2 坩埚与物料2 结果与讨论2.1 水洗温度的影响水洗试验主要考察了在室温、40℃、80℃、90℃下的脱氯效果。
其他条件不变,即矿样30 g,时间20 min,液固比5:1(搅拌洗涤洗水90 mL,过滤洗涤洗水60 mL)。
试验结果如表3所示。
不同温度下洗涤试验结果滤液(mL)渣率(%)渣含氯(%)除氯率(%)13099.00.06372.8812698.60.05377.2612099.00.03286.2312898.30.03286.31表明渣中大部分氯以可溶性状态存在。
试验期间分析了MXD-3滤液中钠和钾的含量,结果如表4所示。
试验结果滤液含钾(g/L)钠浸出率(%)钾浸出率(%)50.57 4.352.2 焙烧时间的影响下面主要考察了680℃、700℃下,焙烧时间为图3 时间对除氯效果的影响(一)由试验结果可以看出,在600℃焙烧条件下,随着时间的延长,除氯率逐渐升高,经4 h焙烧后,除氯率可达42.68%。
2.2.2 650℃焙烧试验结果如表6和图4所示。
表6 650℃下不同焙烧时间的除氯结果焙烧时间(h)编号氯含量(%)除氯率(%)2MT-2-10.1934.092.5MT-2-20.1837.563MT-2-30.1547.974MT-2-40.1547.97自然冷却后MT-2-50.1547.97注:渣率为79.78%。
图4 时间对除氯效果的影响(二)由试验结果可以看出,在650℃焙烧条件下,随后除氯率不再680℃下不同焙烧时间的除氯结果图5 时间对除氯效果的影响(三)由试验结果可以看出,在680℃焙烧条件下,随着时间的延长,除氯率逐渐升高,经4 h焙烧后,除氯率可达57.91%。
2.2.4 700℃焙烧试验结果如表8和图6所示。
表8 700℃下不同焙烧时间的除氯结果焙烧时间(h)编号氯含量(%)除氯率(%)2MT-3-10.1644.182.5MT-3-20.1644.183MT-3-30.1258.144MT-3-40.165.11自然冷却后MT-3-50.1161.62注:渣率为80.24%。
文章编号:1006-2777(2010)05-0005-03低品位菱锰矿两种浸出工艺综合利用试验研究刘 亮(贵州大学材料与冶金学院,贵州贵阳 550003) 摘 要: 随着锰矿的过度开采和无序开采,高品位的锰矿资源储量已经越来越少,如何有效利用贫、细、杂的低品位菱锰矿已经成为一个研究方向。
通过对硫酸和废盐酸浸出低品位菱锰矿的浸出工艺进行试验研究,得出了两种方案的最佳工艺条件,比较了两种浸出方案的优劣,为后续试验开展打下了良好基础。
关 键 词: 菱锰矿;废盐酸;硫酸;浸出中图分类号: T F111.31 文献标志码: AE x p e r i m e n t a l S t u d y o nC o m p r e h e n s i v e U s e o f T w o L e a c h i n gP r o c e s s e s f o r L o wG r a d e Ma n g a n e s e S p a rL I UL i a n g(M a t e r i a l a n dM e t a l l u r g y S c h o o l i nG u i z h o uU n i v e r s i t y,G u i y a n g550003G u i z h o u,C h i n a) A b s t r a c t: Wi t h t h e o v e r-e x p l o i t a t i o no f m a n g a n e s e o r e,t h e r e a r e f e w e r a n d f e w e r h i g h-q u a l i t y o f i t.H o wt oe f f e c t i v e l y u s e o f t h e p o o r,t h i na n d l o wg r a d em a n g a n e s e o r e h a s b e c o m e i m p o r t a n t.T w o b e s t p r o c e s s e s a r eg o t t e nw i t hs t u d y o nl e a c h i n go f l o wg r a d e m a n g a n e s e s p a r b ys u l p h o a c i d a n dw a s t e h y d r o c h l o r i c a c i d.T h e c o m p a r a t i o n o f t h e s e t w o p r o c e s s e s i s m a d e t o g e t b e t t e r f o u n d a t i o nf o r f u r t h e r r e a c h. K e y Wo r d s: m a n g a n e s e s p a r;w a s t e h y d r o c h l o r i c a c i d;s u l p h o a c i d;l e a c h i n g0 前言我国的锰矿资源分布不平衡,大多分布在南方地区,尤其以湖南、广西、贵州等地区最多,占全国锰矿储量的一半以上,全国各地的锰矿矿床规模多以中、小型为主。
氯化焙烧—水浸—碳化法处理低品位菱锰矿的工艺研究
我国锰矿主要以贫矿为主,锰的平均品位大约只有20%。
随着我国锰系产业
的快速发展,现代化生产过程对锰品位的需求逐步提高,然而符合要求的中、高品位的锰矿资源比较少,不能满足工业需求。
因此,采用适宜的工艺处理低品位锰矿制备出满足工业要求的高品位锰产品
具有重要的意义。
直接酸浸法和预焙烧浸出法是处理低品位菱锰矿的常用方法。
其中预焙烧浸出法以氯化焙烧-水浸-碳化工艺为主,该工艺的主要原理如下:菱锰矿在氯化焙烧工艺环节中转化为以氯化锰为主的可溶性焙砂,含锰焙砂通过水浸处理使其中的氯化锰溶解到水溶液并与杂质分离,最后采用碳化剂对含锰水浸液进行碳化处理得到碳酸锰精矿。
菱锰矿氯化焙烧-水浸-碳化工艺与传统的直接酸浸工艺相比主要优势如下:1)浸出过程采用水浸处理可以避免大量使用HCl 或H2SO4,从而减少因直接排放含酸废水对环境造成的污染;2)该工艺焙烧环节
产生的尾气以及碳化环节得到的滤液均可循环利用,从而减少原料的消耗。
因此,对低品位菱锰矿采用氯化焙烧-水浸-碳化工艺进行研究可为促进绿色
富锰工艺新技术的应用提供技术依据,具有重要的意义。
针对四川万源某地区菱
锰矿成分复杂、锰含量低的特点,本文采用氯化焙烧-水浸-碳化法对其进行工艺研究,系统地探究了氯化焙烧环节、水浸环节以及碳化环节中各工艺参数对锰回
收率的影响规律。
结果表明:采用该工艺对菱锰矿进行处理,可以使菱锰矿的锰品位从17.83%提高到41.78%,得到的碳酸锰精矿粉达到了化工行业标准。
具体研究内容及结论如下:(1)对原矿进行了X-射线荧光分析和X-射线衍射分析,结果表明:该地区菱锰矿属于典型的低品位菱锰矿,主要物相为MnCO<sub>3</sub>、CaMg
(CO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>、SiO<sub>2</sub>和少量FeCO<sub>3</sub>。
(2)对菱锰矿氯化焙烧过程进行了热力学计算及分析,结果表明采用氯化铵作为添加剂对菱锰矿进行焙烧处理是可行的。
NH<sub>4</sub>Cl和
MnCO<sub>3</sub>的开始分解温度分别为623K和621K。
从热力学的角度分析,温度控制在623K<sup>7</sup>86K更有利于MnCl2的生成,同时有利于减少氯化铁、氯化镁、氯化钙等杂质生成。
(3)采用氯化铵为添加剂,对菱锰矿氯化焙烧过程进行了实验研究,考察了氯化铵用量、焙烧温度及时间对焙砂质量(以焙砂水浸后的锰浸出率为指标)的影响规律。
在相同的水浸条件下,确立了氯化焙烧工艺过程的优化条件:焙烧温度为459℃,氯化铵用量与菱锰矿粉质量比值为 1.59,焙烧时间为83min时,将含锰焙砂通过水浸处理,锰的浸出率可以达到93.8%。
(4)在菱锰矿氯化焙烧过程的优
化条件下,对含锰焙砂进行了水浸实验研究,探讨了液固比、水浸温度及时间对锰浸出率的影响规律。
结果表明:液固比为4:1,水浸温度为50℃,水浸时间为30min时,对锰的浸出比较适宜。
(5)对含锰水浸液通过加入碳酸氢铵溶液的方式进行了碳化实验研究,分析了碳化过程中各工艺参数对锰品位的影响规律。
实验结果表明:NH<sub>4</sub>HCO<sub>3</sub>水溶液的加入浓度为
1mol/L,[NH<sub>4</sub>HCO<sub>3</sub>]:[Mn<sup>2+</sup>](摩尔比)为2.2:1,水浸液pH值为7.0,反应时间为80min,反应温度为30℃时,制取的碳酸锰精矿锰品位可以提高到41.78%。
(6)对氯化焙烧-水浸-碳化工艺过程中浸出渣、
滤液和尾气的利用进行了探讨,除浸出渣排放外,滤液和尾气均可再次回收,整个工艺过程可以实现资源的循环利用。