响应面法优化葡萄糖还原浸出半氧化锰矿的研究

采用响应面法优化葡萄糖还原浸出半氧化锰矿的工艺,以锰浸出率为响应值,对硫酸用量/矿量、葡萄糖用量/矿量、氟化铵用量/矿量和浸取时间四因素进行建模。结果表明,这些因素与锰浸出率的关系符合二次模型,各个因素对锰浸出率影响均极其显著,各个因素的二次方以及硫酸用量/矿量与葡萄糖用量/矿量的交互作用对锰浸出率影响较显著。最优工艺条件为:硫酸用量/矿量0.880 g/g、葡萄糖用量/矿量0.059 g/g、氟化铵用量/矿量0.04 g/g、浸取时间6 h。在此条件下,锰浸出率为93.09%,与模型预测值93.18%无显著差异,而相同条件下未加氟化铵的锰浸出率为82.37%。

混生锰矿的直接酸浸法及其影响因素分析

在硫酸介质中以蔗糖为还原剂浸取混生锰矿中的锰,通过单因素试验及响应面法分析了硫酸浓度、蔗糖用量、反应时间和反应温度等因素对浸出过程的影响。结果表明,在硫酸浓度5.52mol/L,蔗糖用量13.33g/L,反应时间160min和反应温度90℃的优化条件下,锰的浸出率为92.48%。

葡萄糖在氧化锰矿浸出过程中的分解动力学

研究在硫酸水溶液体系葡萄糖还原浸出氧化锰矿过程中的分解动力学,通过测定溶液中COD含量的变化,考察葡萄糖用量、硫酸浓度、氧化锰矿用量和反应温度对葡萄糖氧化分解速率的影响。结果表明:提高硫酸浓度、氧化锰矿用量和反应温度可以加快浸出反应过程葡萄糖的氧化分解速率。葡萄糖的氧化分解过程可以用指数经验模型来描述,属于扩散-化学反应混合控制。通过拟合动力学数据,获得葡萄糖氧化分解反应的活化能为41.80 k J/mol,COD、硫酸和氧化锰矿的表观反应级数分别为2.0,0.927和0.976。

分段浸出氧化锰矿和碳酸锰矿工艺研究

对氧化锰矿与碳酸锰矿浸出相结合的分段浸出工艺进行研究。考察硫酸浓度、葡萄糖用量、反应温度、时间和液固比等对两段锰浸出率及浸出液余酸的影响。结果表明,在还原浸出氧化锰矿阶段,采用葡萄糖占氧化锰矿的质量比6.33%、硫酸浓度4.37 mol/L、液固比1.5、90℃反应3h,锰浸出率为93.7%;在第二浸出阶段,加入剩余阳极液及1.5倍氧化锰矿质量的碳酸锰矿,在液固比6、90℃继续反应3h时,总锰浸出率达96.1%,浸出液余酸值降为9.4g/L。

半氧化锰矿的浸出过程

对半氧化锰矿的湿法浸出过程影响因素进行了实验研究,探讨了浸出机理.结果表明,锰矿中Mn CO3的浸出速率比Mn O2快,Mn CO3和Mn O2形成消耗H+的竞争关系,Mn CO3比Mn O2易获得H+而易被浸出,而Mn O2分解又有利于包裹于其中的Mn CO3暴露而参与反应;在半氧化锰矿用量10.0 g、蔗糖用量0.6 g、硫酸浓度5 mol/L、反应温度90℃、反应时间60 min的浸出条件下,总Mn浸出率约为90%,其中Mn O2与Mn CO3的浸出率分别稳定在约95%和98%;锰矿中仍有约10%锰未被浸出,是由于存在难溶的硅酸锰及部分锰被包裹于惰性脉石中.经800℃焙烧30 min后浸出,或在浸出过程中加入1.0 g氟化铵,总Mn浸出率分别达98%和96%,表明通过高温焙烧活化或添加氟离子作为助浸剂能消除脉石层的包裹阻碍作用,有利于提高锰浸出率.

蔗髓低温还原焙烧-浸出低品位软锰矿工艺

以蔗渣造纸工业废弃物蔗髓为还原剂,研究了低温焙烧还原浸出软锰矿的新工艺.考察了蔗髓与软锰矿中锰的质量比、焙烧时间、焙烧温度、搅拌速率、浸出温度、浸出时间、H2SO4浓度和液固比对锰浸出率的影响,并分析还原焙烧过程.结果表明,锰浸出率随蔗髓用量、焙烧时间、焙烧温度、搅拌速率、浸出温度、浸出时间、H2SO4浓度和液固比增加先增加然后基本保持不变.蔗髓热解生成还原性气体有机物将软锰矿中高价锰氧化物MnO2还原为低价MnO.适宜的焙烧还原浸出条件为:蔗髓/锰质量比0.62:1、还原焙烧温度350℃、还原焙烧时间60 min、浸出搅拌速率200 r/min、浸出温度60℃、浸出时间40 min、H2SO4浓度3.0 mol/L、液固比6 mL/g.在此条件下,软锰矿的浸出率可达97%.