自编电解锰生产工艺流程

日期: 2024-06-15 01:16:09|浏览: 70|编号: 74184

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自编电解锰生产工艺流程

1.4.电解锰的作用电解锰的纯度很高,它的作用是增加合金金属材料的硬度、韧性、耐磨性和耐腐蚀性。应用最广泛的有不锈钢、高锰钢、锰铜合金、锰铝合金、合金钢、钛锰、锰镁合金、电工钢、低磷低碳特种钢等。电解锰由于其纯度高、杂质少的特点,在钢铁冶炼、有色金属、电子技术、环境保护、食品卫生、焊条工业、航空航天工业等各个领域都得到了成功而广泛的应用。锰合金是钢铁工业、铝合金工业、磁性材料工业、化学工业中不可忽视的主要原料之一。5.电解锰的用途。锰是冶炼工业中不可缺少的添加剂。 电解锰加工成粉末后,是生产四氧化三锰的主要原料。电子工业中广泛使用的磁性材料元件就是由四氧化三锰生产的,市场需求量每年以15%左右的速度增长。近年来,世界铝

2、工业成为电解锰的主要用户。铝锰合金是现代轻便美观的建筑材料、装饰工程材料和地下工程防腐防护材料。铝锰合金门窗已进入普通住宅建筑,大大拓展了金属锰的市场。在钢铁工业中,电解金属锰还用作脱氧剂和脱硫剂。据统计,每吨钢平均消耗电解锰0.06。随着冶金技术的进步,炼钢企业生产附加值高的锰钢。含锰1.4%-1.8%的锰钢一般用于制造汽车、柴油机上的连杆螺栓、半轴、进气门、机床齿轮等。目前,世界上约90%的电解锰用于钢铁,特别是不锈钢的生产。 在我国,电解锰约70%-75%用于下游钢铁行业,45%用于锰钢合金钢,30%用于200系不锈钢。特别是随着我国200系不锈钢的发展,金属锰在冶金中的比重越来越大。

3、200系列不锈钢主要用于日用消费品领域,所有食品用具,橱柜设备及用具,建筑装修装潢等领域,菱锰矿,粗碎,中碎,储仓,磨矿,旋风分选,四、工艺流程,1、破碎、磨矿菱锰矿矿石由板式给料机经粗矿仓给矿,经颚式破碎机粗碎至100mm,再由细碎颚式破碎机细碎至40mm以下,然后进入立磨机,立磨机上端装有选粉机进行物料分级,0.147mm以下合格粉料由引风机引入旋风分选器,90%的产品被旋风分选器捕集,其余10%的细料由袋式除尘器捕集,产品作为磨矿产品进入粉料仓。 布袋除尘器排出的废气经引风机由烟囱排出,废气含尘浓度小于120mg/m3,满足环保要求。四、工艺流程2、浸出与过滤浸出工艺包括

4、包括碳酸锰矿粉连续酸浸、氧化、中和三个工序。从锰矿粉制备工序输送来的合格矿粉经给料机、电子称重皮带机定量加入浸出槽,同时按一定比例加入阳极液和浓硫酸,控制浸出温度为85℃左右,液固比为810:1,初酸为100g/L,终酸pH值为3.0-3.5,时间为4h。浸出后矿浆送至氧化槽,加入MnO2矿粉进行氧化,氧化时间约1h,使溶液中的Fe2+氧化为Fe3+。氧化后矿浆送至中和槽,控制终酸DH值为6.5-7.0,经泵送至厢式压滤机过滤。 滤渣含水量25-30%,送至渣场,滤液进入净化工序,四、工艺流程,2.1浸出工序化学反应锰矿浸出:MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2矿石中的各种杂质

5.浸出: Fe3O4+=FeSO4+ Fe2(SO4)3+4H2O MeO2+ H2SO4=Me SO4+ H2O (Me=Fe、Cu、Co、Ni、Mg等) 软锰矿氧化Fe2+,水解净化去除Fe3+: MnO2+4H+2Fe2+=Mn2+2Fe3+2H2O Fe3+3H2O=Fe(OH)3+3H+,四.工艺流程,3.净化 净化:分为硫化、静态沉降。 硫化:浸出压滤机滤液经滤液储罐泵送到一次硫化槽,同时向槽内加入适量(为溶液中Ni+Co的20-30倍)SDD液(浓度3-5%)对溶液进行硫化,去除溶液中的杂质,然后溶液经溜槽流到一次硫化槽进行沉淀。溶液在沉淀池中静置一段时间后,

6、用泵将溶液送至一次硫化压滤机过滤,滤液经溜槽流至静沉淀池,必要时可加入少量SDD进行二次硫化,滤渣进入渣仓,汽车运至渣场。,四、工艺流程,3、净化静沉淀:为进一步除去溶液中的悬浮物,硫化滤液需静沉淀1624h,再用厢式压滤机重新分离。滤液加入添加剂(SeO2)后成为合格电解液,用泵送至电解合格液槽进行电解。滤渣在渣仓卸料,汽车运至渣场。 硫化过程中发生以下化学反应:MeSO4+RS=RSO4+MeS(Me=Zn、Cu、Co、Ni、Mg等),四、工艺流程,4、电解过程电解:合格液槽新液通过溜槽进入电解槽进行电解,电解时控制槽温。

7、在3842时,阴极平均电流密度为/m2,同极间距离为68mm,阴极锰析出周期为24h。电解时加入少量二氧化硒添加剂,以利于电解操作的稳定,加入适量氨水调节pH值。为带走电解时电流通过槽体产生的热量,维持正常的电解温度,在电解槽内安装冷却管,通入冷却水进行冷却,维持电解槽温度在正常范围内。电解时不断加入电解液,阳极液流入阳极液溜槽,流向浸出工序。电解过程中发生下列化学反应。,IV. 工艺流程,4.电解过程阴极电解锰,析氢副反应:Mn2+2e=Mn 2H+2e=H2阳极电解锰反应:Mn2+2H2O-2e=MnO2+4H+ 2H2O-4e=O2+4H+,IV.工艺流程,4.电解过程

8.顺序,四.工艺流程,5.后电解工序电解锰的后处理:指电解后对成品电解锰金属进行处理的一系列操作,包括钝化、水洗、干燥、剥皮、包装、板处理等。电解锰的后处理对产品质量特别是硫含量影响很大,必须严格按照工艺要求操作。(1)钝化:将沉积有锰金属的阴极板从电解槽中取出,排掉电解液后,放入含有3%重铬酸钾的水溶液中进行钝化处理,使锰金属表面形成一层钝化膜层,或使锰金属在空气中的氧化减缓。(2)水洗:将钝化后的阴极板排掉钝化液,放入热水槽中浸泡、冲洗,以除去粘附在锰金属表面的电解液和钝化液。,四. 工艺流程,5.电解后工序(3)烘干:将清洗干净的正极板放入烘干室进行烘烤,烘烤温度低于110℃,烘烤时间为20-3

9、0分钟。(4)剥皮:剥皮是将成品金属锰与阴极板分离,剥皮按外观质量分级。(5)包装:产品剥皮后取样检验,然后按产品外观质量装桶、称重、包装。(6)阴极板处理:将剥皮后的阴极板浸泡在阳极液中,使阴极板上残留的锰溶解,再在洗涤液(7%HNO3+3%)中浸泡1分钟,取出用自来水冲洗;表面光亮平整的阴极板返回使用,表面凌乱的阴极板完全干燥后送入抛光室进行抛光。,四、工艺流程,5、后电解工序电解锰在后处理过程中,会产生含铬、锰的废水。 这部分废水送至废水处理站进行废水处理,达标水用于洗板,从而实现循环利用。,五、主要生产设备,1、雷蒙磨粉机又称雷蒙磨粉机,

10、雷蒙磨粉机整体结构由主机、分析器(选粉机)、管道装置、鼓风机、成品旋风分离器、颚式破碎机、斗式提升机、电磁振动给料机、电控电机等组成,其中雷蒙磨粉机主机由机架、进风蜗壳、刮刀、磨辊、磨环、罩壳、电机等组成。,五、主要生产设备,1.1雷蒙磨粉机工作原理雷蒙磨粉机将大块原料破碎成所需的进料粒度后,由斗式提升机将物料输送至储料仓,再由电磁给料机送入主机磨粉室,进入磨粉室的物料在磨辊与磨环之间进行研磨,研磨后的粉料由风机的气流携带至分析器进行分级,符合细度要求的细粉经管道随气流送入大旋风收集器进行分离收集,再经卸料器排出即为成品。,五、主要生产设备,2. 压滤机一种在过滤介质的一侧施加机械力以实现过滤的机械。常用的有“

11、压滤机有厢式压滤机和带式压滤机两种,压滤机又分为厢式压滤机、板框式压滤机、带式压滤机、立式压滤机、隔膜压滤机等;电解锰行业中较常用的是厢式压滤机和隔膜压滤机。,五、主要生产设备,压滤机的工作原理压滤机工作时,所有滤板都紧紧地压在活动头板和固定尾板之间,使相邻滤板四周形成一个密封的滤室,矿浆由固定尾板的进料孔送入。当所有滤室都充满矿浆后,开始过滤过程,借助进料泵送入的矿浆的压力,将矿浆与固体分离。固体颗粒因滤布的阻碍而被截留在滤室内,滤液则透过滤布沿滤板上的排水槽排出。当滤液不再流出时,脱水过程即完成。 此时可停止进料,头板回复原位,滤板移动装置将滤板逐一拉开,滤饼在自重作用下脱落,至此,过滤过程完成。

12、隔膜压滤机的工作原理隔膜压滤机与普通厢式压滤机的主要区别在于,在滤板与滤布之间装有弹性隔膜,工作时,当进料结束时,即可在滤板与隔膜之间注入高压流体介质,使整个隔膜鼓起,压紧滤饼,从而达到滤饼进一步脱水的目的,即所谓的压滤。,五、主要生产设备,五、主要生产设备,3、电解槽所谓电解槽,就是电解液储槽。电解槽由槽体、阳极、阴极组成,多数用隔膜将阳极室与阴极室隔开。电解槽按所用电解液不同,分为水溶液电解槽、熔融盐电解槽和非水溶液电解槽三类。电解锰电解槽属于水溶液电解槽。 当直流电通过电解槽时,在阳极与溶液界面发生氧化反应,在阴极与溶液界面发生还原反应,生成所需产物。优化电解槽结构设计、合理选择电极和隔膜材料是提高电流效率、降低槽电压、节省能耗的关键。

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