电解金属锰是用锰矿石经酸浸出获得锰盐,再送电解槽电解析出的单质金属。外观似铁,呈不规则片状,质坚而脆,一面光亮,另一面粗糙,为银白色到褐色,加工为粉末后呈银灰色;在空气中易氧化,遇稀酸时溶解并置换出氢,在略高于室温时,可分解水而放出氢气。锰及锰合金是钢铁工业、铝合金工业、磁性材料工业、化学工业等不可缺少的重要原料之一。在我国的电解锰产业中,湖南、贵州、重庆交界的锰三角是当仁不让的集中地。广西的矿石供应丰富,大新的储量有一亿吨,够几十年使用。锰是冶炼工业中不可缺少的添加剂,电解锰加工成粉状后是生产四氧化三锰的主要原料,电子工业广泛使用的磁性材料原件是用四氧化三锰生产的,电子工业、冶金工业和航空航天工业都需要电解金属锰。电解金属锰由于它的高纯度、低杂质特点,现已成功而广泛地运用于钢铁冶炼、有色冶金、电子技术、化学工业、环境保护、食品卫生、电焊条业、航天工业等各个领域。电解锰的加工工艺中,其中有先将菱锰矿进行粗碎、中碎、再经过出料仓进入磨粉机的主机粉磨,旋风分离。锰矿石经过加工后,在进行点解分离出锰。生产锰矿粉的主要设备是,其工作原理是将大块状原材料破碎到所需的进料粒度后,由斗式提升机。
有机溶媒法金属锰分为火法还原生产的金属锰和湿法电积生产的电解金属锰。火法金属锰为块状,难粉碎;湿法电解金属锰为片状,易粉碎,且纯度高。同时,金属锰粉生产规模一般较大,而金属锰粉的附加值不高,这些因素决定了采用机械粉碎法适合于生产金属锰粉,且所用原料为电解金属锰。工业应用的方法主要有:球磨法、超细粉碎法、对辊破碎法、立磨粉碎法等。机械粉碎法的基本原理是利用锰片的脆性通过剪切、冲击、弯曲、挤压、研磨等将锰片粉碎成锰粉。一、球磨法生产金属锰粉1.金属锰粉生产工艺流程是古老的研磨机,目前仍广泛应用于化工原料、陶瓷原料、涂料等超细粉末的制备。球磨机的特点是粉碎比大,结构简单,机械可靠性强,磨损零件容易检查和更换,工艺成熟,可标准化,可适应不同情况下的操作,如粉碎与干燥、粉碎与混合同时进行等,既可用于干法粉碎,又可进行湿式粉碎。但是,球磨机的粉碎效率低,单位产量的能耗较高,不能连续化作业,研磨介质容易磨损,而且运转时噪音大。球磨法制锰粉的原理是当球磨机运转时,研磨介质与物料一起在离心力和摩擦力的作用下被提升到一定高度后,由于重力作用而脱离筒壁沿抛物线轨迹下落,然后,它们又被提升到一定高度,再又沿。
下面是电解锰的工艺过程:碳酸锰矿是直接利用硫酸与碳酸锰化合反应制取硫酸锰溶液,再通过中和、净化、过滤等一系列工艺制备为电解液,经加入添加剂如二氧化硒、亚硫酸铵等即可进入电解槽进行电解;利用二氧化锰生产电解锰的工艺与用碳酸锰生产工艺有所差别,主要是二氧化锰在一般条件下不与硫酸反应,必须经处理为二价锰后再与硫酸反应制备硫酸锰溶液,其处理方法一般为焙烧法,是将二氧化锰与还原性物质(一般为煤炭)共同混合后密闭加热,在一定温度下C将四价锰还原为二价锰,粉碎后与硫酸反应,这种方法称为焙烧法;另一种方法是称为两矿法的,即是用二氧化锰矿粉和硫铁矿在硫酸作用下发生氧化还原反应来制备硫酸锰。不过这两种方法由于成本较高,业内基本不与采用,其中,焙烧法较之于两矿法更为普遍,但由于很多的焙烧生产厂使用的焙烧炉是简单易制但能耗较高污染较大的反射炉,前几年,国家发改委已明令取缔反射炉用于生产电解锰生产工艺。下面是废渣的处理方法:电解锰渣为含CaSO4·2H2O较高的工业废料,如果加以利用,将获得较好的经济效益与社会效益。将锰渣分别进行105℃低温烘干和300℃高温锻烧处理,然后替代石膏配制水泥试验并按国家标准检测方。
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