錳礦生產(chǎn)工藝技術(shù)

1、鎰礦生產(chǎn)工藝及其節(jié)能技術(shù)鎰礦生產(chǎn)工藝及其節(jié)能技術(shù)一.鎰礦石的用途與技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)說明簡介用途與技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)：鎰礦產(chǎn)品包括冶金鎰礦、碳酸鎰礦粉、化工用二氧化鎰礦粉和電池用二氧化鎰礦粉等。 使用鎰礦產(chǎn)品的冶金部門、輕工部門和化工部門根據(jù)不同的用途對鎰礦產(chǎn)品有不同的質(zhì)量要求。（一）冶金工業(yè)對鎰礦石的質(zhì)量要求用于煉鋼生跳、含鎰生鐵、鏡鐵的礦石，鐵含量不受限制，礦石中鎰和鐵的總含量最好能達(dá)到40%50%。在冶煉各種牌號的鎰系合金中，對礦石的含鎰量和鎰鐵比值有一定的要求。冶煉中、低碳鎰鐵，礦石含鎰量 36%40%,鎰鐵比68.5 ,磷鎰比0.0020.0036 ;冶煉碳素鎰鐵， 礦石含鎰量33%40%,鎰鐵

2、比3.87.8 ,磷鎰比0.0020.005 ;冶煉鎰硅合金，礦石含鎰 量29 %35%,鎰鐵比3.37.5 ,磷鎰比0.00160.0048 ;高爐鎰鐵,礦石含鎰量 30%,鎰 鐵比27,磷鎰比0.005。（二）化工及輕工部門對鎰礦石的質(zhì)量要求化學(xué)工業(yè)上主要用鎰礦石制取二氧化鎰、硫酸鎰、高鎰酸鉀，其次用于制取碳酸鎰、硝酸鎰和氯化鎰等。化工級二氧化鎰礦粉要求MnO含量大于50% （表3.3.3）,制硫酸鎰時，F(xiàn)ew3%、A12O3W3%、CaOc0.5%、Mg往0.1%;制高鎰酸鉀時，F(xiàn)ew5%、SIO2<5%、 A12O3W 4%。天然二氧化鎰是制造干電池的原料，要求MnO窗量越高越好

3、。對 Ni、Cu、CO Pb等有害元素一般廠定標(biāo)準(zhǔn)為：Cu< 0.01 %、Niv0.03%、Co< 0.02%、Pbv 0.02 %。礦粉的粒度要小于0.12mm）二。礦業(yè)簡史鎰礦物的利用歷史十分悠久，據(jù)文獻(xiàn)記載，世界上利用鎰礦物最早的國家有埃及、古羅馬、印度和中國。我國利用鎰礦物的歷史可追溯到距今約45007000年前后新石器時代的仰韶文化（彩陶文化）時期。由于軟鎰礦呈土狀，它的顏色呈黑色，極易染手，在古人看來， 這是一種奇妙的陶器著色顏料?？墒擎勗氐陌l(fā)現(xiàn)卻比較晚，到1774年才由瑞典礦物學(xué)家甘恩（J.G.Gahn）從軟鎰礦中還原出了金屬鎰。鎰在鋼鐵工業(yè)上的應(yīng)用是各國冶金學(xué)家

4、幾十年不懈努力的結(jié)果。1875年以后，歐洲各國開始用高爐生產(chǎn)含鎰15%30%的鏡鐵和含鎰達(dá)80%的鎰鐵。1890年用電爐生產(chǎn)鎰鐵,1898 年用鋁熱法生產(chǎn)金屬鎰，并發(fā)展了電爐脫硅精煉法生產(chǎn)低碳鎰鐵。1939年開始用電解法生產(chǎn)金屬鎰。最早開采的鎰礦山是美國田納西州惠特福爾德（Whitifeld ）鎰礦，始采于1837年，到1884年鎰礦石年產(chǎn)量已達(dá)4萬t o印度也是開采鎰礦較早的國家之一，始采于1892年。第一次世界大戰(zhàn)前，印度出口鎰礦石一直居世界首位。1928年以后其地位被原蘇聯(lián)所取代。從本世紀(jì)20年代末原蘇聯(lián)的鎰礦石產(chǎn)量一直居世界領(lǐng)先地位。此外，開采鎰礦石比較早的還有巴西、力口納、澳大利亞、

5、南非和加蓬等國。我國鎰礦的地質(zhì)找礦工作開始得也比較早，據(jù)所見資料，從1886年開始，并于1890年首先在湖北興國州（今陽新）發(fā)現(xiàn)鎰礦，隨后于 1897年和1907年又先后在湖南發(fā)現(xiàn)安仁、攸縣 和常寧、耒陽鎰礦；1910年發(fā)現(xiàn)廣西防城大直、欽州黃屋屯鎰礦； 1913年和1918年，前后發(fā) 現(xiàn)了湖南湘潭上五都鎰礦（1937年改稱為湘潭鎰礦）和廣西木圭、江西樂華鎰礦。鎰礦石三.鎰礦石選礦鎰礦選礦浮選工藝與加工技術(shù)，鎰礦選礦方法，鎰礦的選礦技術(shù)我國鎰礦絕大多數(shù)屬于 貧礦，必須進(jìn)行選礦處理。但由于多數(shù)鎰礦石屬細(xì)?；蛭⒓?xì)粒嵌布，并有相當(dāng)數(shù)量的高磷礦、高鐵礦和共（伴）生有益金屬，因此給選礦加工帶來很大難度。

6、目前，常用的鎰礦選礦方法 為機械選（包括洗礦、篩分、重選、強磁選和浮選），以及火法富集、化學(xué)選礦法等。1 .洗礦和篩分洗礦是利用水力沖洗或附加機械擦洗使礦石與泥質(zhì)分離。常用設(shè)備有洗礦篩、圓筒洗礦機和槽式洗礦機。（凈礦）送洗礦作業(yè)常與篩分伴隨，如在振動篩上直接沖水清洗或?qū)⑾吹V機獲得的礦砂供給不同用途使用。特別適用于密度較大的氧化鎰60mm 100mm然后進(jìn)行振動篩篩分。篩分可作為獨立作業(yè)，分出不同粒度和品位的產(chǎn)品2 .重選目前重選只用于選別結(jié)構(gòu)簡單、嵌布粒度較粗的鎰礦石, 礦石。常用方法有重介質(zhì)選礦、跳汰選礦和搖床選礦。目前我國處理氧化鎰礦的工藝流程，一般是將礦石破碎至 分組，粗級別的進(jìn)行跳汰，

7、細(xì)級別的送搖床選。設(shè)備多為哈茲式往復(fù)型跳汰機和 6- S型搖床。3 .強磁選鎰礦物屬弱磁性礦物比磁化系數(shù)X= 10X10 -6600x 10-6cm3/g，在磁場強度 Ho=8001600kA/m（1000020000oe）的強磁場磁選機中可以得到回收，一般能提高鎰品位4%10%。由于磁選的操作簡單，易于控制，適應(yīng)性強，可用于各種鎰礦石選別，近年來已在鎰礦選礦中占主導(dǎo)地位。各種新型的粗、中、細(xì)粒強磁機陸續(xù)研制成功。目前，國內(nèi)鎰礦應(yīng)用最普遍的是中粒強磁選機，粗粒和細(xì)粒強磁選機也逐漸得到應(yīng)用，微細(xì)粒強磁選機尚處于試驗 階段。4 .重-磁選目前國內(nèi)已新建和改建成的重 -磁選廠有福建連城，廣西龍頭、靖

8、西和下雷等鎰礦。如 連城鎰礦重-磁選廠，主要處理淋濾型氧化鎰礦石，采用AM-3cgi跳汰機處理303mm的洗凈礦，可獲得含鎰40 %以上的優(yōu)質(zhì)鎰精礦，再經(jīng)手選除雜后，可作為電池鎰粉原料。跳汰尾礦和小于3mma凈礦莖至小于1m后，用強磁選機選別， 鎰精礦品位要提高24%25%,達(dá)到 36%40%。5 .強磁-浮選目前采用強磁-浮選工藝僅有遵義鎰礦。該礦是以碳酸鎰礦為主的低鎰、低磷、高鐵鎰 礦。據(jù)工業(yè)試驗，磨礦流程采用棒磨-球磨階段磨礦，設(shè)備規(guī)模均為 。2100m由3000mm濕式 磨礦機。強磁選采用 shp-2000型強磁機，浮選機主要用CHF型充氣式浮選機。經(jīng)過多年生產(chǎn)的考驗，性能良好，很適合

9、于遵義鎰選礦應(yīng)用。強磁-浮選工藝流程試驗成功并在生產(chǎn)中得到應(yīng)用，標(biāo)志著我國鎰礦的深選已經(jīng)向前邁進(jìn)了一大步。6 .火法富集鎰礦石的火法富集，是處理高磷、高鐵難選貧鎰礦石一種分選方法，一般稱為富鎰渣法。其實質(zhì)是利用鎰、磷、鐵的還原溫度不同，在高爐或電爐中控制其溫度進(jìn)行選擇性分離鎰、 磷、鐵的一種高溫分選方法。我國采用火法富集已有近 40年的歷史，1959年湖南邵陽資江鐵廠在 9.4m3小高爐上進(jìn)行 試驗，并獲得初步結(jié)果。隨后，1962年上海鐵合金廠和石景山鋼鐵廠分別在高爐冶煉出富鎰 渣。1975年湖南瑪瑙山鎰礦高爐不但煉出富鎰渣，同時還在爐底回收了餡、銀和生鐵（俗稱半鋼），為綜合利用提供依據(jù)。進(jìn)入

10、 80年代以后，富鎰渣生產(chǎn)得到迅速發(fā)展，先后在湖南、湖北、廣東、廣西、江西、遼寧、吉林等地都發(fā)展了富鎰渣生產(chǎn)。火法富集工藝簡單、生產(chǎn)穩(wěn)定，能有效地將礦石中的鐵、磷分離出去，而獲得富鎰、低鐵、低磷富鎰渣，這種富鎰渣一般含Mn35%45%, Mn/ Fe?1238, P/Mnv 0.002 ,是一種優(yōu)質(zhì)鎰系合金原料，同時也是一般天然富鎰礦很難同時達(dá)到上述3個指標(biāo)的人造富礦。因此，火法富集對于我國高磷高鐵低鎰難選礦而言，是很有前途的一種選礦方法。7 .化學(xué)選鎰法鎰的化學(xué)選礦很多， 我國進(jìn)行了大量研究工作，其中試驗較多，較有發(fā)展前途的是：連 二硫酸鹽法、黑鎰礦法和細(xì)菌浸鎰法。目前尚未付諸工業(yè)生產(chǎn)。鎰金

11、屬生產(chǎn)流程圖四.鎰礦石還原處理技術(shù)現(xiàn)行的的軟鎰礦可分為焙燒發(fā)還原和濕發(fā)還原兩大類1 .焙燒還原：軟鎰礦還原焙燒的基本過程是在 700-1000C下，二氧化鎰與還原劑產(chǎn)生反應(yīng)，生成氧化鎰，氧化鎰可溶于酸，浸出液在經(jīng)過各種凈化過程，得到純凈的含鎰溶液用于支取各種最終鎰產(chǎn)品。還原焙燒發(fā)是目前處理高品位鎰礦最通行的生產(chǎn)工藝，器缺點是設(shè)備 投送較大，耗能高,焙燒過程產(chǎn)生的煙氣對環(huán)境有污染。2 .反射爐反射爐結(jié)構(gòu)簡單，投資少，生產(chǎn)成本較低。但是耗能高，單位面積產(chǎn)量小，勞動強度大， 密閉性差，污染嚴(yán)重，國家現(xiàn)已命令禁止使用。3 .回轉(zhuǎn)爐主要設(shè)備有焙燒窯和冷卻窯組成，加熱源多用重由，煤氣，電熱或煤，還原回轉(zhuǎn)爐

12、可分 為干燥段，預(yù)熱和升溫段，加熱反應(yīng)段3個部分組成，還原焙燒后的礦料溫度有 500- 600C以 上，在進(jìn)入冷卻窯內(nèi)，想冷卻窯外部淋水，使焙燒礦冷卻至 80c一下后排出。回轉(zhuǎn)爐存在耗能高，投資大，窯內(nèi)壁易結(jié)圈現(xiàn)象和生產(chǎn)成本較高，操作工藝控制要求較高等缺點。但回轉(zhuǎn)爐操作工藝成熟，生產(chǎn)能力大，機械化程度高，設(shè)備定性，鉆至今未焙燒 還原的首選。4 .固定床堆積還原焙燒固定床堆積還原焙燒發(fā)工藝是在地面上挖掘一地窖，上面安裝爐排，在爐排上鋪上一層粗爐渣再將顆粒斗的軟鎰礦按 10: 1的比例混合均勻鋪在爐渣曾上形成物料層，同入主要成 分為CO2勺非氧化性高溫氣體，并使水蒸氣調(diào)節(jié)至850-950C,使之穿

13、過料床，與料床中的碳產(chǎn)生反應(yīng)。還原焙燒方式幾乎不需要專門的設(shè)備，與反射窯和回轉(zhuǎn)窯相比可節(jié)省大量的設(shè)備投資， 能耗也大為降低，據(jù)了解美國KerrMcGee公司在其26萬t/aEMDfc產(chǎn)系統(tǒng)中即曾經(jīng)采用此工 藝。5 .沸騰爐和流態(tài)化爐還原焙燒沸騰爐和流態(tài)化爐用煤氣或還原性的燃燒氣體作為流化介質(zhì)加熱還原軟鎰礦。廣西八一鎰礦曾于2O世紀(jì)7O年代實驗日處理100t氧化礦的單層沸騰爐內(nèi)使用發(fā)生爐煤氣或煤粉作為 還原劑和燃料，由于加熱和還原礦石在同一爐膛內(nèi)完成，使?fàn)t內(nèi)氣氛難以合理控制， 致使熱耗高，熱效率低，煙塵率大，殘?zhí)几?，因而生產(chǎn)成本亦高。沸騰爐和流態(tài)化爐還原焙燒目前在我國尚處探索和研制階段，工藝還未

14、成熟，亦存在著系統(tǒng)能耗大、熱量不能回收、配套設(shè)備較復(fù)雜等缺點。6 .微波還原微波是一種特殊的電磁波，頻率在O. 3300GHz之間，位于電磁波譜的紅外輻射波和無線電波之間。微波的基本性質(zhì)與太陽光相似，波速與光速 （3 X 10m/ s）相同。微波加熱焙 燒具有以下的技術(shù)特點：1）微波電磁能通過物料內(nèi)分子的激烈運動直接轉(zhuǎn)變成熱能，是一種潔凈的加熱方式，以非接觸方式加熱物料，避免外界污染，提高產(chǎn)物的純凈度。2）微波穿透力強，可使物體內(nèi)外部被整體加熱，速度快而且均勻，可以即時、快速加熱物料，縮短反應(yīng)時間，避免了傳統(tǒng)加熱方式帶來的粉狀物料傳熱傳質(zhì)不均勻的現(xiàn)象。3）礦物中各組分對微波吸收程度不同，因而微

15、波加熱可對其中微波吸收性良好的大多數(shù)金屬氧化物有選擇性地優(yōu)先加熱，而對脈石類礦物則加熱緩慢（見圖2）,并由此對礦物顆粒具有熱碎裂作用，可提供良好的冶金過程反應(yīng)動力學(xué)條件。4）此外，微波的非熱效應(yīng)使可使物料中的微觀粒子得到活化，使反應(yīng)的活化能降低，對化學(xué)反應(yīng)有明顯的催化作用。5）微波加熱不需要高溫介質(zhì)來傳熱，而且微波加熱設(shè)備本身不吸收微波，所以其熱效率高，研究和試驗的結(jié)果表明， 微波焙燒可使氧化鎰還原反應(yīng)的速率成倍提高：在MnO” Mn2O3過程中，采用微波加熱的分解速率比傳統(tǒng)的加熱方式提高了2. 18-16. 71倍，而在 Mn2O3一 Mn3O4±程中，則分解速率提高了 1.85

16、78. 86倍。這是因為一方面由于微波的穿透力強， 加熱速度快而且均勻； 另一方面，由于軟鎰礦中的 Mn端很好的微波吸收物質(zhì)， 而其他組分 則不是，因而微波可以在礦物內(nèi)部選擇性地將Mno就先加熱到較高溫度，更加有效地促進(jìn)了分解過程。試驗還表明，利用微波加熱技術(shù)對軟鎰礦石進(jìn)行的碳熱還原反應(yīng)有顯著的催化 作用，可以在較低的溫度下進(jìn)行還原反應(yīng)，使其還原速度加快而且還原程度徹底。試驗表明：采用微波焙燒氧化鎰的還原溫度只需380-450Co同時，由于微波還原焙燒在較低的溫度下進(jìn)行，還可避免回轉(zhuǎn)窯中經(jīng)常出現(xiàn)的熔融結(jié)疤現(xiàn)象。由此可見，以上微波焙燒的各種特性因素的共同作用可大幅度地降低軟鎰礦焙燒還原反應(yīng)過程的

17、能耗。微波還原焙燒可連續(xù)化生產(chǎn)，實現(xiàn)全過程的自動化控制，且無粉塵、噪聲、余熱污染，從根本上改善了生產(chǎn)條件。 為了使微波焙燒還原軟鎰礦能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用，近年來國內(nèi)相關(guān)的研究機構(gòu)和企業(yè)已經(jīng)開展了許多卓有成效的工作，但是尚需要經(jīng)過長期的生產(chǎn)實踐考驗。中信大鎰礦業(yè)有限責(zé)任公司提出了將微波焙燒技術(shù)與熱管技術(shù)有機地結(jié)合起來，應(yīng)用于低品位軟鎰礦的“熱能回收型軟鎰礦還原焙燒”新工藝和新設(shè)備，并即將進(jìn)入工業(yè)化裝置試驗階段。熱管是一種導(dǎo)熱性能極高的元件，它通過在全封閉真空管內(nèi)工質(zhì)的蒸發(fā)與凝結(jié)來傳遞熱量，具有極高的導(dǎo)熱性。 由熱管組成的換熱器具有傳熱效率高、流體阻力損失小、冷熱兩側(cè)的傳熱面積可任意改變、 煙氣不

18、泄漏、沒有附加動力消耗、運行及維護(hù)費用低的優(yōu)點，已經(jīng)在許多行業(yè)中廣泛應(yīng)用，我國青藏鐵路沿線就是通過熱管技術(shù)來保持鐵路路基的永久凍土 層。微波焙燒所得到的產(chǎn)品在冷卻過程中釋放出的熱量，可利用熱管技術(shù)加以回收， 用于預(yù)熱進(jìn)入系統(tǒng)的原料礦。因此該項工藝和技術(shù)裝備集成了微波加熱及熱管換熱這兩項先進(jìn)技術(shù) 的優(yōu)點，既大幅度降低了焙燒還原反應(yīng)的溫度和時間，又充分回收利用還原焙燒產(chǎn)物冷卻過程釋放出的熱量，實現(xiàn)了雙重節(jié)能的目標(biāo)。7 .硫酸化焙燒法該方法將軟鎰礦的碳熱焙燒還原和硫酸浸出合二為一，即將鎰礦粉、煤粉和硫酸充分拌和，在600700C下焙燒1h,軟鎰礦被直接還原生成硫酸鎰，同時重金屬鹽及可溶性硅酸鹽可大部

19、份轉(zhuǎn)化為水不溶性氧化物， 焙燒產(chǎn)物直接用水浸出、過濾后即得到硫酸鎰溶液。亦 有不需要碳作為還原劑直接將將鎰礦粉和硫酸 （或硫酸鏤）拌和物在400C焙燒3h,再升溫到700C繼續(xù)焙燒1h焙燒產(chǎn)物用水浸取得到硫酸鎰溶液。硫酸化焙燒法的缺點是能耗高、操作條件差、對環(huán)境有污染，因此未得到普遍使用。軟鎰礦的濕法還原1 .兩礦一步法將軟鎰礦、黃鐵礦和硫酸按一定的配比，在一定的溫度下反應(yīng)， 即可使軟鎰礦中的高價鎰還原生成硫酸鎰。兩礦一步法的優(yōu)點是省去了高溫焙燒工序，其還原、浸出和凈化可在同一反應(yīng)槽內(nèi)完成，減少了設(shè)備投資，黃鐵礦來源廣，價格低廉，生產(chǎn)成本低，操作過程亦簡單易行，與焙燒法 相比大大改善了操作環(huán)境

20、，還降低了酸耗，因此兩礦一步浸出法在當(dāng)前已是我國低品位軟鎰礦生產(chǎn)鎰系產(chǎn)品過程中最通行的工藝路線。兩礦一步法的缺點是還原率和浸出率較低，渣量大，影響了鎰的回收率， 尤其在生產(chǎn)電解金屬鎰過程的工藝控制上，凈化過程較難掌握，特 別要求軟鎰礦和黃鐵礦的礦源成分穩(wěn)定，因此，兩礦一步法雖然在硫酸鎰和普通級電解二氧化鎰生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，但是在生產(chǎn)電解金屬鎰的過程中，至今尚未得到普遍推廣使用。原則上，其他金屬硫化礦亦適用于兩礦一步法的工藝過程。2 .二氧化硫浸出法二氧化硫氣體通人軟鎰礦漿內(nèi)，即可直接起還原反應(yīng)生成硫酸鎰國內(nèi)外對使用軟鎰礦漿脫除煙氣中的so2r藝曾經(jīng)進(jìn)行了廣泛深入地研究，從熱力學(xué)原理可計算

21、出其反應(yīng)平衡常數(shù)分別為7. 26X10和24X10,如此巨大的平衡常數(shù)，說明 MnO脫硫過程在瞬間即可反應(yīng)完成，而且可進(jìn)行得十分徹底。研究表明，SO處原浸取軟鎰礦的反應(yīng)不但速率很快，而且對礦物中的成分有選擇性反應(yīng)，可減少雜質(zhì)進(jìn)入浸出液。雖然SO氣體直接浸取軟鎰礦是一種很早就已經(jīng)存在的成熟工藝，但是因為在該浸取反應(yīng)過程中有副反應(yīng)產(chǎn)生連二硫酸鎰（MnS2O6）,影響了浸取產(chǎn)物硫酸鎰的質(zhì)量，因而至今在鎰制品的生產(chǎn)中仍未得到廣泛使用。然而，在以去除氣體中的 SO劾主要目的環(huán)境保護(hù)治理工程中，如燃煤鍋爐煙氣等含硫氣體的脫硫過程，該方法還是具有相當(dāng)?shù)膽?yīng)用價值。總的說，與傳統(tǒng)的還原焙燒法相比， 二氧化硫浸出

22、工藝縮短了生產(chǎn)流程， 節(jié)省能源消耗、 設(shè)備投資和場地、避免了焙燒過程廢氣對環(huán)境的污染。 生產(chǎn)成本亦有所降低，而特別適用于 低品位軟鎰礦的有效利用，這方面，需要長期的生產(chǎn)實踐來加以驗證。3 .連二硫酸鈣法浸出軟鎰礦在浸出槽中將軟鎰礦粉與連二硫酸鈣(CaS206)混合成礦漿通人 SO久口生成硫酸鎰和連二硫酸鎰(見上節(jié))，生成的硫酸鎰再與連二硫酸，作用置換轉(zhuǎn)化為連二硫酸鎰溶液和硫酸鈣沉淀，濾浸出液，碳酸鈣即與浸出渣一起被過濾分離出去。濾液中加入石灰乳，則生成Mn(OH)沉淀，將其過濾，即得到固體 Mn(OH)2r品，可作為鎰精礦或用酸溶解后制備鎰系產(chǎn)品。而 濾液中含CaS20列循環(huán)使用。二硫酸鈣法浸

23、出軟鎰礦的還原機理實際上是SO斑原浸出法，該工藝是 20世紀(jì)40年代由美國礦務(wù)局首先研究開發(fā)的，后來前蘇聯(lián)和我國一些鎰礦也進(jìn)行過這方面的半工業(yè)性試 驗，試驗結(jié)果鎰回U率約可達(dá) 85%左右。其浸出流程和設(shè)備均較簡單，所得產(chǎn)品的純度也較高，質(zhì)少，產(chǎn)成本亦較低，但是渣量大則是其主要的缺點。筆者認(rèn)為，在當(dāng)前鎰礦資源日顯緊缺的情況下，連二硫酸鈣法浸出低品位軟鎰礦的工藝路線仍具有一定的現(xiàn)實意義。4 .硫酸亞鐵浸出法鋼廠酸洗廢液和硫酸法鈦白粉生產(chǎn)均有大量的副產(chǎn)綠磯 (FeS04 7H20)可在酸性溶液 中浸出軟鎰礦中作為還原劑，使軟鎰礦中的四價鎰還原成硫酸鎰，用于生產(chǎn)硫酸鎰或其他鎰系產(chǎn)品。熱力學(xué)計算表明，該

24、浸出反應(yīng)在常溫下可自發(fā)進(jìn)行，熱力學(xué)推動力較大， 反應(yīng)為放熱反應(yīng)。綜合國內(nèi)發(fā)表的用硫酸亞鐵浸出軟鎰礦的試驗報告可知其反應(yīng)條件大體為：反應(yīng)溫度7095cI=,初始硫酸濃度180 210g/L,液固比38: 1,在攪拌下反應(yīng)時間為 23. 5h,二氧化鎰浸出率可達(dá)95%以上。顯然，硫酸亞鐵浸出軟鎰礦的浸出液中含鐵量較高，如果使用通行的Fe(OH)中和沉淀法除鐵將產(chǎn)生大量的膠體沉淀，造成過濾困難和鎰的吸附損失，因此宜在浸出的同時加入硫酸鈉，采用鐵磯沉淀法除去大部分的鐵 39,所生成的黃鈉鐵磯沉淀的沉降和過濾性能良好，而且鐵磯沉淀反應(yīng)為產(chǎn)酸反應(yīng)，可有利于硫酸亞鐵浸出軟鎰礦過程的繼續(xù)進(jìn)行。余下未除盡的鐵再

25、以調(diào)節(jié) pH值生成Fe(OH)3沉淀的方法深度去除以達(dá)到工藝要求。硫酸亞鐵浸鎰方法 亦可應(yīng)用于深海鎰結(jié)核的浸出過程，可同時浸出其中的鎰、鉆、饃和 您5 .鐵直接浸出法朱道榮在研究硫酸亞鐵浸出軟鎰礦的報告中曾經(jīng)指出：“在此過程中添加定量的廢鐵這方面的工作有待于進(jìn)一步研究”。屑，對鎰的浸出率、液固分離、減少亞鐵用量都有好處,張東方等報道了用鐵屑作還原劑，在酸性條件下浸出鎰銀礦中的鎰，浸出反應(yīng)條件為： 當(dāng)鐵礦比1: 13,礦酸比0. 6: 1,液固比3: 1,浸出時間60min,浸出溫度室溫，磨礦細(xì)度 為小于0. 074mm占80%時，鎰浸出率達(dá)到97. 60%,銀則留在浸出渣中，實現(xiàn)了鎰銀分離。

26、酸耗較大是該方法的主要缺點。在這方面，最近國外的研究_4J表明，在酸性軟鎰礦漿中，直接加入海綿鐵，能夠使軟鎰礦中的四價鎰迅速地還原成二價鎰，比用硫酸亞鐵更加有效。其反應(yīng)條件為：物料(鎰礦和海綿鐵)粒度：- 250+150p. m, H2SO"MnO摩爾比：3, Fe/ MnO摩爾比：0. 80,室溫(20C)下反應(yīng)10min后鎰浸出率即達(dá)到98%,反應(yīng)15min后浸出率 達(dá)到100%。若將反應(yīng)溫度從 2OcI=提高到6OcI=,則反應(yīng)時間可從10min減少到3min,即可 使軟鎰礦完全被浸出。而在與前列同樣條件下，若使用硫酸亞鐵作為還原劑，并且把Fe/MnO摩爾比由0. 8提高到反應(yīng)

27、10min后鎰浸出率僅為80%,反應(yīng)30min后也僅93%,可見直 接加金屬鐵現(xiàn)場形成的硫酸亞鐵對還原浸出的過程起了很有利的促進(jìn)作用。起還原作用的還是硫酸亞鐵實際上，鐵屑在酸性溶液中很快就與酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵,實際上是一種改中的亞鐵離子，因此金屬鐵直接浸出法的機理是與硫酸亞鐵浸出法相同的, 良的硫酸亞鐵浸出法，是由于初生態(tài)的亞鐵離子可能具有更強的還原能力。6 .直接還原法在酸性條件下，煤可與軟鎰礦反應(yīng)，使其中的MnO還原成MnO而進(jìn)入溶液，此可知，該反應(yīng)的熱力學(xué)的反應(yīng)推動力較大，Hancock等研究了使用煙煤和褐煤在酸性溶液中分別浸出Amapa鎰礦粉（含鎰33. 1%）、軟鎰礦（估計含鎰63%

28、）、深海鎰結(jié)核（含鎰33. 9%）和化學(xué) 二氧化鎰（估計含鎰63%）的過程，指出浸出還原反應(yīng)適率與溫度和酸度成正比，煤/礦比為1-2:1,浸出液可用硫酸、鹽酸或腐殖酸，酸濃度為15N,浸出液含固濃度100-300g/L,在95c以上進(jìn)行反應(yīng)約24h,鎰浸出率可達(dá)95%以上。試驗表明，褐煤還原二氧化鎰的能 力大于煙煤，同等反應(yīng)條件下以上4種類含鎰的物料中軟鎰礦的浸出率相對較低，而鹽酸溶液中的浸出反應(yīng)速率和浸出率明顯大于硫酸溶液。7 草酸直接浸出法在酸性介質(zhì)中草酸可與二氧化鎰產(chǎn)生以下還原反應(yīng)：Mn02+HOOCCOOH+2HhMn2+2C02+2H20等報道了用草酸作為還原劑浸出印度Joda軟鎰礦

29、（含24. 7%Mn和28. 4%Fe,粒度為一 150+105m）的試驗，在85c的含草酸 30. 6g/L和硫酸濃度為0. 534M的溶液中可浸出鎰礦粉中 98. 4%的鎰，而只有8. 7%的鐵 被浸出。8 甲醇直接浸出法近年來在研究深海鎰結(jié)核甲醇還原金屬氧化物的能力在分析化學(xué)中已有許多應(yīng)用實例, 的浸出過程中，有在酸陛介質(zhì)中使用乙醇或甲醇作為浸出劑的報道。9.農(nóng)林副產(chǎn)物直接浸出法農(nóng)作物產(chǎn)品或其副產(chǎn)品的主要成分之一是纖維素，可作為軟鎰礦的還原劑， 是一種來源廣、不含毒性元素、價格低廉的可再生資源，在合適的條件下與低品位軟鎰礦直接反應(yīng)，可使其中的MnO還原為MnO反應(yīng)過程不需要高溫焙燒，也不

30、需外部供熱，設(shè)備簡單，投資費 用低，環(huán)境污染小，是一種有效利用低品位軟鎰礦資源的可行工藝路線之一。10=解還原浸出法二氧化鎰是一種半導(dǎo)體，可用作為電極，在鎰礦漿的電解過程中，四價鎰從礦漿中被陰極還原成而價鎰而被溶解。礦在硫酸溶液中的礦漿電解浸出過程，指出其反應(yīng)機理可能為：MnO2+4H+2屋 Mn+2H20Mn02+H+b MnOOHMnOOH+3H+e Mn2+2H20當(dāng)有足夠的MnOO聚集在MnO表面時，就產(chǎn)生進(jìn)一步的還原反應(yīng)， 在電解液中形成 Mn2： MnOOH+H+e Mn（OH）能度、溫度和所施加的電位對浸出率都有很大的影響，F(xiàn)e2和Mn2勺存在將大大增加反應(yīng)的速度，最佳的電解浸出反應(yīng)條件是在70c的 5OL硫酸溶液中，液固比為1: 100,施加電位0mV（相又H"HgSO4/K2SO參比電極），反應(yīng)45min后鎰即可被完全浸 出，而鐵的浸出率僅56%。在此反應(yīng)條件下鎰的浸出率要比未施加電位時的化學(xué)溶解過程高 出5倍。11。生物浸取法微生物在礦床形成和演變的地球化學(xué)過程中起著重要的作用，現(xiàn)在，利用微生物（細(xì)菌）的生