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软锰矿制硫酸锰浸取过程动力学研究文献综述一、软锰矿现状及生产需求（一）、锰资源存在形态及现状锰矿以不同化合物形态广泛分布于自然界中，自从十八世纪70 年代人们发现水软锰矿以来，人们通过采用各种方法生产金属锰，锰合金，及锰的化合物，它们被广泛用于工农业及军事等方面。
我国的锰矿资源多而不富，已累计探明锰矿储量6.4 亿吨，居世界第四位，平均锰品位约为21%[1]，其中富矿仅占全国总储量的6.43%，贫锰矿占93.6%。
矿石类型以碳酸锰矿为主，约占总储量的73%，其次为铁锰矿和氧化锰矿。
随着多年的开采，我国锰矿富矿资源锐减，尤其是近年中国锰系产业的迅猛发展，冶金、化学、电子等行业对锰的需求量逐年增加，加剧了锰矿石的供需矛盾，而国内生产的锰矿已远不能满足要求，每年需大量进口，使我国一跃成为锰矿石进口大国，2003 年进口为286 万吨，2004 年进口锰矿达到370 万吨。
我国有分布十分广泛的含Mn25%~28%的贫锰矿，目前还未能得到有效的开发应用。
对于不少地区，将这种矿石长途运往冶金工业基地，因资源浪费大，运输费用高而很不经济。
如何有效地开发贫锰矿，并应用它进行化学加工制取硫酸锰，是值得重视的研究课题。
（二）、软锰矿生产需求硫酸锰是一种非常重要的化工中间体，约80％其它锰盐都是以硫酸锰为基础原料制得[2]。
硫酸锰也是重要的饲料添加剂和肥料添加剂[3]，锰元素是植物合成叶绿素的催化剂；多种经济作物施以适量的硫酸锰溶液，可使作物生长良好，增加收获量。
在畜牧业和饲养业中，为使动物骨胳发育正常，以补充饲料中锰的不足，常将适量硫酸锰加进饲料中，可使牲畜和家禽发育良好，并有催肥效果。
硫酸锰也广泛用于医药、农药、油漆催干剂、造纸、陶瓷、印染、催化剂(胶粘法)、矿石浮选、电解锰的生产以及其它锰盐的制造等。
目前全球硫酸锰消耗量约为60 万吨／年，其中约60％以上由中国生产。
发达国家如英国、日本等，因缺乏生产硫酸锰的锰矿资源，或因硫酸锰生产的传统工艺能耗高、污染大，都不生产硫酸锰，主要靠从发展中国家，特别是从中国进口。
两矿法生产硫酸锰工艺流程嗨，朋友们！今天我要和你们聊聊一个超级有趣的话题——两矿法生产硫酸锰的工艺流程。
这可不是什么枯燥的化学课，就像是一场奇妙的化学魔术之旅呢！咱先来说说什么是两矿法。
简单来说呀，就是利用两种矿石来生产硫酸锰。
这两种矿石就像是两个默契的小伙伴，共同为制造硫酸锰出一份力。
其中一种矿石通常是软锰矿，另一种可能是黄铁矿之类的含硫矿石。
那这个神奇的工艺流程是怎么开始的呢？首先得把这两种矿石准备好。
我有个朋友小李，他就在一个矿场工作。
他总是跟我说，“采矿石可不容易啊，就像在大山里寻宝一样，得小心翼翼的。
”矿石采出来后呀，可不是直接就拿去用的。
它们得经过破碎这一关，就像把一块大石头敲成小石块那样。
这破碎机就像是一个大力士，“哐当哐当”几下，大矿石就变成合适大小的小颗粒了。
接下来呢，就是焙烧啦。
这一步可关键了。
把破碎后的矿石混合在一起放到焙烧炉里去。
哎呀，那焙烧炉里面可热闹了。
想象一下，矿石们在里面就像在开一场火热的派对。
这个时候呢，会发生一系列的化学反应。
软锰矿中的锰和黄铁矿中的硫开始相互作用。
有人可能会问：“这化学反应就这么乖乖听话地发生吗？”其实呀，这都是在高温的促使下进行的呢。
高温就像是一个严厉的指挥家，让各种元素按照它的指令来进行反应。
等焙烧完了，得到的东西看起来就和之前的矿石不太一样了。
这时候就到了浸出的步骤。
浸出就像是把宝贝从沙子里淘出来一样。
把焙烧后的产物放到酸溶液里，硫酸锰就会慢慢地跑到溶液里去。
这酸溶液就像一个热情的主人，欢迎硫酸锰的到来。
我认识一个工程师老张，他在这个环节可细心了。
他总是盯着那些溶液，生怕出一点差错。
他会说：“这浸出啊，就像熬汤一样，各种配料的比例得刚刚好，不然汤就不好喝了，硫酸锰的产量和质量也会受影响。
”浸出之后呢，溶液里可不光是有硫酸锰哦，还有一些杂质。
这就好比一锅汤里有一些不想要的东西。
那怎么办呢？就得进行净化了。
净化的过程就像是给溶液做一场大扫除。
软锰矿浸出硫酸锰工艺流程软锰矿浸出硫酸锰，这事儿可有意思啦。
咱先来说说软锰矿是个啥。
软锰矿呢，可是一种挺重要的矿物哦。
它的颜色有时候是黑色的，就像黑夜一样神秘。
软锰矿里含有锰元素，这锰元素可有用啦，可以用来做很多东西呢。
比如说在钢铁工业里，锰可是个好帮手，能够提高钢铁的硬度和强度，就像给钢铁吃了大力丸一样。
那怎么从软锰矿里浸出硫酸锰呢？这就像是一场奇妙的魔法之旅。
一是矿石的预处理。
软锰矿开采出来之后，不能就直接用哦。
得把它磨碎，就像把一块大石头磨成小石子那样。
为啥要磨碎呢？因为这样能让软锰矿和后面要用的那些试剂更好地接触呀。
如果是一大块矿石，试剂只能在表面起作用，里面的锰元素就出不来啦。
磨碎之后呢，软锰矿就变成了细细的粉末，像是面粉一样，不过可不能吃哦。
接下来就是浸出的过程啦。
浸出的时候要用硫酸呢。
硫酸就像一个热情的小助手，它会和软锰矿里的锰元素发生反应。
这个反应可有趣啦，就像是两个小伙伴在握手，然后锰元素就跟着硫酸走啦，变成了硫酸锰。
但是呢，这个过程可没那么简单，还会有其他的一些杂质也想跟着凑凑热闹。
比如说铁元素，它也会在这个过程中发生反应。
这就有点像一群小动物都往一个小房子里挤，有些是我们想要的，有些是不想要的。
那怎么把那些不想要的杂质去掉呢？这就需要进行净化啦。
净化就像是一场大筛选。
对于铁元素这种杂质，可以通过调节溶液的酸碱度来让它变成沉淀。
就像给铁元素一个特殊的指令，让它乖乖地变成固体，然后就可以把它从溶液里分离出来啦。
这个过程就像是从一群小动物里把不想要的小动物挑出来放到另外一个地方。
在整个浸出硫酸锰的工艺流程里，还有很多小细节要注意呢。
比如说温度的控制，温度就像是一个调皮的小精灵，如果温度太高或者太低，反应的速度就会受到影响。
就像我们人一样，太热了会不舒服，太冷了也会打哆嗦，反应也是这样。
还有反应的时间也很重要，如果反应时间不够，锰元素就不能完全变成硫酸锰，如果时间太长呢，可能又会有其他的问题出现。
硫酸锰的生产工艺
硫酸锰的生产工艺主要包括矿石破碎、矿石浸出、锰溶液净化、氧化、晶体分离和干燥等步骤。
首先，对锰矿石进行破碎处理。
锰矿石通常是以锰矿石矿山的原料形式存在。
锰矿石经过破碎处理，使其达到破碎细度要求，便于后续浸出。
接下来，进行矿石的浸出。
将破碎后的锰矿石与稀硫酸进行反应，浸出其中的锰。
反应过程中需要控制温度、浸出时间和溶液浓度等参数，以提高浸出率。
产生的锰溶液中含有锰离子和杂质。
然后进行锰溶液的净化。
锰溶液中通常含有杂质如铁离子、镁离子等。
通过控制pH值和溶液中添加适量的氧化剂（如二氧
化氯）来氧化杂质，使其生成沉淀物，随后对溶液进行过滤或沉淀，去除杂质。
接下来进行氧化反应。
将净化后的锰溶液进一步进行氧化反应，使其从二价锰离子氧化为四价锰离子。
氧化反应过程中需要控制反应温度、氧化剂的用量和反应时间，以确保氧化率的达到要求。
然后进行晶体的分离。
通过控制溶液的冷却速度和浓缩程度，使得锰溶液中的锰硫酸盐逐渐结晶形成晶体。
随后通过离心、过滤等操作将晶体分离出来。
最后进行晶体的干燥。
将分离出的湿晶体置于干燥器中进行干燥，使其达到所需的水分含量，并最终得到硫酸锰成品。
以上便是硫酸锰的生产工艺，通过矿石破碎、矿石浸出、锰溶液净化、氧化、晶体分离和干燥等步骤，可以得到高纯度的硫酸锰产品。
硫酸锰的生产工艺
硫酸锰的生产工艺一般包括以下几个步骤：
1. 原料准备：将锰矿石经过进料系统输送至矿石破碎机进行破碎，得到粗矿石。
然后将粗矿石送往球磨机进行细磨，得到磨矿石。
2. 酸浸：将磨矿石与稀硫酸通过浸提槽反应，进行酸浸。
其中，磨矿石与稀硫酸的反应生成硫酸锰溶液，溶液中含有锰离子。
3. 离子交换：将硫酸锰溶液传送至离子交换柱，将其中的杂质离子通过离子交换树脂的选择性吸附和释放，使溶液得到净化。
4. 蒸发结晶：将净化后的硫酸锰溶液通过蒸发器进行蒸发浓缩，使其浓度增加。
随着水分的蒸发，硫酸锰溶液逐渐结晶沉积，形成硫酸锰结晶体。
5. 过滤和干燥：将硫酸锰结晶体通过离心机进行分离和过滤，得到湿态的硫酸锰饼。
然后将饼料送至干燥机进行干燥处理，得到干燥的硫酸锰成品。
6. 包装和贮存：对干燥的硫酸锰成品进行包装，通常以袋装或桶装为主。
然后将包装好的硫酸锰产品进行贮存，待需要时进行销售或使用。
需要注意的是，上述工艺中的具体参数和设备选型等因厂家和实际情况而异，不
同的工厂可能会有不同的工艺配置和操作步骤。
甘蔗渣焙烧还原软锰矿—硫酸浸出锰的工艺研究还原焙烧-酸浸出法是目前处理软锰矿的主要方法,传统的还原焙烧-酸浸出法主要以煤作为还原剂,但是该法存在高能耗、环境污染等问题。
因此,开发一种相对低能耗、无环境污染、还原效率高的新工艺代替传统焙烧工艺具有重要的经济效益和社会效益。
甘蔗渣是制糖工业的一种主要副产品,其廉价易得,同时甘蔗渣也是一种可再生的生物质能源,其H/C比煤高,理论上可以作为焙烧还原剂。
本实验用甘蔗渣作为还原剂焙烧还原软锰矿,研究了其焙烧-浸出工艺、焙烧还原反应机理及焙烧还原反应动力学。
在焙烧-浸出工艺的研究中,单因素实验结果表明,焙烧因素对锰的转化率影响显著,而浸出因素对锰转化率影响不显著。
在单因素的基础上利用响应面法优化焙烧工艺,响应面实验结果表明,焙烧温度及配料比的-次项、二次项对锰的浸出率均具有显著影响,而焙烧时间的一次项影响相对较小,其二次项几乎无影响,然而焙烧时间与焙烧温度的交互作用影响显著,其它交互作用不明显。
响应面法优化设计模型与实验数据拟合良好,其决定系数R2为0.9729。
模型拟合所得最优的操作条件为：矿渣的配料比为10：0.9,焙烧温度450℃,焙烧时间为30min,液固比为5：l,硫酸浓度为3mo1.L-1,浸出温度为50℃,浸出时间为40min以及搅拌速率为100r-min-’。
在此条件下,锰的浸出率可达98.18%。
在焙烧还原机理的研究中,通过应用TG-FTIR与Py-GC/MS法对焙烧还原过程进行研究，两者的数据分析都表明：甘蔗渣的裂产生的烃类、醇类、醛类和酸类等物质在焙烧还原软锰矿中起关键的作用。
焙烧还原反应的DSC曲线表明甘蔗渣焙烧还原软锰矿的反应主要发生在350℃～550℃温度区域,根据DSC曲线两个吸热峰把反应划分为两个反应区域,应用ABSW法求取这两反应区域的动力学参数为：在350℃～470℃区域,其反应机理属相界面反应控制过程,对应的反应模型为方程f(α)=(1-α)2,活化能E=90.965KJ·mol-’；在470℃～550℃区域,其反应机理属扩散控制过程,对应的反应模型为二维Jander方程f(α)=3/2(1-α)2/3[1-(1-α1/3)]-,活化能E=122.423KJ.mol-1。
硫酸锰可行性研究报告1. 研究背景硫酸锰是一种重要的化工原料，被广泛应用于电池、农药、橡胶、涂料等行业。
随着工业化进程的加快，对硫酸锰的需求量不断增加，市场潜力巨大。
然而，由于硫酸锰的生产工艺复杂、原料和工艺成本高，导致很多企业难以实现大规模生产。
因此，本研究旨在探讨硫酸锰的生产工艺、技术难点和市场前景，评估其可行性，并提出相应的解决方案。
2. 硫酸锰生产工艺硫酸锰的生产主要包括硫酸锰的合成和精炼两个环节。
硫酸锰的合成是通过将锰粉和硫酸在一定温度和压力下反应生成硫酸锰溶液，再通过蒸馏、结晶、过滤等步骤得到硫酸锰晶体。
硫酸锰的精炼是通过将硫酸锰晶体溶解、过滤、结晶、干燥等步骤得到成品。
3. 技术难点硫酸锰的生产过程中存在一些技术难点，主要包括：(1) 锰矿资源匮乏，影响硫酸锰的生产规模和质量；(2) 生产工艺复杂，需要高温高压条件下进行反应，能耗高，生产成本较高；(3) 原料和助剂的选择和配比对产品质量和产量有重要影响；(4) 产品的精炼和提纯过程中易产生废水和废渣，对环境造成影响。
4. 市场前景硫酸锰作为重要的化工原料，在电池、农药、橡胶、涂料等行业有广泛应用。
随着新能源汽车、农药、建筑涂料等行业的快速发展，对硫酸锰的需求量将不断增加。
同时，随着环保意识的提高，对硫酸锰产品的质量和生产过程的环保要求也逐渐增加。
因此，硫酸锰市场前景较为乐观，有较大的发展潜力。
5. 可行性分析综合以上分析可得，硫酸锰的生产可行性较高，但需要解决相关技术难点和环保问题。
具体措施包括：(1) 加大科研投入，开发新型锰矿资源，提高硫酸锰的采矿质量和产量；(2) 优化生产工艺，降低生产成本，提高硫酸锰的生产效率和质量；(3) 加强环保措施，减少废水和废渣排放，提高产品的环保指标；(4) 拓展硫酸锰的应用领域，积极开拓新市场，提高产品的附加值。
6. 结论本研究对硫酸锰的生产工艺、技术难点和市场前景进行了深入分析，并提出了相应的可行性解决方案。
硫酸锰生产新工艺研究与工业应用田宗平,王雄英,李力(湖南省有色地质勘查局二四五队,湖南吉首416007)摘 要:介绍了将软锰矿、硫铁矿和硫酸在一定条件下进行氧化还原反应,浸出锰,再将所得硫酸锰溶液经过除杂、浓缩结晶、干燥等工序,生产硫酸锰的新工艺。
解决了煅烧还原法生产硫酸锰工艺中涉及的锰回收率低,工业生产粉尘污染大,固定资产投资大,劳动强度高等问题。
特别是通过研究和工业应用,解决了湿法生产硫酸锰成本控制和质量控制的技术关键,为低品位软锰矿的利用找到了出路。
该工艺条件下生产的硫酸锰产品质量稳定,锰浸出率90%以上,综合回收率80%以上。
关键词:硫酸锰;湿法生产;软锰矿;硫铁矿中图分类号:TQ137.1 文献标识码:A 文章编号:1006-4990(2007)02-0045-03R esearch and industrial application f or ne w technology of m anganese sulphateT ian Zongping ,W ang X iongy i n g ,Li L i(B o w s 245H u nan N on -ferrousM etals Geology Investigation Bureau,H u nan J ishou 416007,China )Abstrac t :Th i s paper introduces the ne w techno l ogy o f produc i ng m anganese su l phate .T his new techno logy utilize the redox reac tion o f py ro l usite ,pyr ite and su lf ur ic ac i d under ce rtain conditions to soak ou t m anganese (.i e .m anganese su-l phate so luti on).T he m ang anese sulphate is produced after go i ng t hrough such procedures as i m pur ity e li m i nation ,concentra -ti on and dry i ng etc ..Co m paring w ith ca l c i nati on reduction process ,i t so lves m any proble m s ,such as l ow recovery ra te o f m anganese ,gr i evous dust po ll ution ,l arge pe r manent invest m ent and high labor i n tensity e tc ..Espec i a lly ,the key technique for cost and qua lity contro l o f produci ng m anganese sulphate by w etm e t hod has been overco m e a good way f o r utilizi ng lo w -g rade has been f ound pyrolusite w ith low g rade .The m anganese su l pha te produce by th i s techno logy has stable qual-i ty .T he soak i ng rate and co m prehensive recovery rate is over 90%and 80%respectively . K ey word s :m anganese su l pha te ;we t-m e t hod ;pyro l usite ;pyr i te硫酸锰广泛应用于工业、农业和医药等领域,中国锰矿资源丰富,各地都根据其资源条件开展了硫酸锰生产的各种工艺研究[1-6]与生产实践。
