用电解锌阳极泥制备电池级硫酸锰的工艺研究
发布时间：2021-12-17 17:54
电解锌阳极泥是制备电解金属锌过程中在阳极生成的一种副产品,其中锰含量在40%～50%左右,另外还含有铅和银等有价金属。但是,目前国内在电解锌阳极泥的回收利用方面所做的研究较少。本文借鉴国内外湿法处理软锰矿的方法,采用硫化铅还原、硫酸浸出电解锌阳极泥,实现锰的浸出和铅的富集；并对浸出液进行除杂净化和蒸发结晶,制备电池级高纯硫酸锰。论文的主要内容和结果如下：（1）使用硫化铅还原、硫酸浸出电解锌阳极泥的最佳浸出条件为：搅拌速率为400r/min,液固比为2：1,m（锌阳极泥）：m（浓硫酸）：m（硫化铅）=1：3.16：1.13,反应温度为90℃,反应时间为2h,锰的浸出率达到了90%以上。（2）实验对浸出液进行了除杂净化。采用黄铁矾法去除杂质钾钠。确定了其最佳条件为：硫酸铁用量系数为1.1,溶液pH为2.5,温度为90℃,反应时间为2h。采用中和水解去除质铁铝。以碳酸锰为中和剂,当溶液的pH为5.2±0.2时,可以将Fe3+、Al3+几乎全部除去。采用MDD去除重金属离子的最优化条件为：溶液pH为5.2,MDD添加量为8g/L,反应温度为80℃,反应时间为2.5h。采用TMC除钙镁,确定了其...
【文章来源】：中南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
锌阳极泥的XRDFig.2-1XRDofzincanodeslimes
极泥的质量比为1.32:1,反应温度为90°C，以及反应时间为2h的反应条件下，考虑搅拌速度对猛浸出率的影响，结果如图3-1所示。90 - 一 ■.. Z"5 /2 /i 85 - . /I長.180 - 1 I I ！ I 0 200 400 600Stirring speed(r/min)图3-1棱掉速率对掹浸出的影响Fig. 3-1 Effect of stirring speed on leaching rate of manganese从图3-1中可以看出，随着搅拌速率不断的增大，电解锌阳极泥中猛的浸出率先是迅速增大，然后再缓慢增加至最后基本保持不再变化。这主要是因为外扩散能很大程度地影响多相反应的反应速率，随着反应的不断进行，PbS颗粒的外表面可能会吸附反应过程中不断生成的单质S和PbS04，从而导致反应的进一步进行受到阻碍，搅拌速率的加快能使生成的单质S和PbS04能迅速从PbS颗粒17
Fig. 3-2 Effect of the amount of PbS on leaching rate of manganese从图3-2可以看出，锌阳极泥中的猛的浸出率随着硫化铅与锌阳极泥的质量比的增大而增大，当质量比为1.13:1时达到最大值90%以上，继续增加硫化铅用量，猛的浸出率增加缓慢，这主要是因为当不断增加PbS的用量的时候，同时相当于增加了反应体系中的还原性物质。这样就使得在車位体积和单位时间内，电解锌阳极泥中能参加反应的二氧化猛也相应地得到增多，所以猛的浸出率不断提高。随着反应的不断进行
【参考文献】：
期刊论文
[1]锰系产品在锂离子电池中的发展与前景[J]. 张宏,赵凯,陈飞宇,李普良. 中国锰业. 2013(04)
[2]从硫酸锰两步法制备的四氧化三锰中除硫[J]. 李长安,陈上,刘伟. 中国有色金属学报. 2013(06)
[3]针铁矿法从浸出液中除铁的研究[J]. 盛祖贵. 新疆有色金属. 2013(01)
[4]废干电池制备锰锌铁氧体中硫酸盐溶液脱除钛钾钠的研究[J]. 张晓东,刘兵,冷士良,莫修深. 中国资源综合利用. 2013(01)
[5]硫酸体系中软锰矿氧化浸出铅精矿试验研究[J]. 江祖荣,熊璞,朱俊坚,王新. 辽宁化工. 2012(11)
[6]以Mn3O4为前驱体制备尖晶石型LiMn2O4及其性能[J]. 王英平,王先友,隗小山,魏启亮,杨秀康,杨顺毅,舒洪波,白艳松,吴强. 中国有色金属学报. 2012(08)
[7]盐酸体系中二氧化锰浸出方铅矿的研究[J]. 湛雪辉,李朝辉,湛含辉,李飞,曹芬,李侠,周随安. 中南大学学报(自然科学版). 2012(06)
[8]二氧化锰浸出方铅矿工艺条件的正交法优化[J]. 李朝辉,湛雪辉,彭三军,李飞,曹芬,李侠. 矿冶工程. 2012(03)
[9]高纯硫酸锰制备中除重金属新工艺的研究[J]. 陈飞宇,吴烽. 中国锰业. 2012(02)
[10]溶剂萃取法制备锂离子电池用硫酸钴工艺研究[J]. 苏华. 稀有金属与硬质合金. 2011(02)
博士论文
[1]尖晶石锰酸锂正极材料的离子掺杂改性研究[D]. 冯季军.天津大学 2004
硕士论文
[1]正极材料尖晶石锰酸锂的制备及高温性能研究[D]. 陈飞.哈尔滨工业大学 2013
[2]硫酸废液中氟氯的去除[D]. 苏莎.中南大学 2012
[3]低品位软锰矿与冶炼锰烟尘中锰的浸出工艺研究[D]. 徐静.昆明理工大学 2010
[4]低品位硫化镍矿中主要硫化矿的浮选行为及电化学研究[D]. 尹冰一.中南大学 2009
[5]高硫煤电化学调浆浮选脱硫研究[D]. 朱英.北京化工大学 2000
本文编号：3540635
【文章来源】：中南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
锌阳极泥的XRDFig.2-1XRDofzincanodeslimes
极泥的质量比为1.32:1,反应温度为90°C，以及反应时间为2h的反应条件下，考虑搅拌速度对猛浸出率的影响，结果如图3-1所示。90 - 一 ■.. Z"5 /2 /i 85 - . /I長.180 - 1 I I ！ I 0 200 400 600Stirring speed(r/min)图3-1棱掉速率对掹浸出的影响Fig. 3-1 Effect of stirring speed on leaching rate of manganese从图3-1中可以看出，随着搅拌速率不断的增大，电解锌阳极泥中猛的浸出率先是迅速增大，然后再缓慢增加至最后基本保持不再变化。这主要是因为外扩散能很大程度地影响多相反应的反应速率，随着反应的不断进行，PbS颗粒的外表面可能会吸附反应过程中不断生成的单质S和PbS04，从而导致反应的进一步进行受到阻碍，搅拌速率的加快能使生成的单质S和PbS04能迅速从PbS颗粒17
Fig. 3-2 Effect of the amount of PbS on leaching rate of manganese从图3-2可以看出，锌阳极泥中的猛的浸出率随着硫化铅与锌阳极泥的质量比的增大而增大，当质量比为1.13:1时达到最大值90%以上，继续增加硫化铅用量，猛的浸出率增加缓慢，这主要是因为当不断增加PbS的用量的时候，同时相当于增加了反应体系中的还原性物质。这样就使得在車位体积和单位时间内，电解锌阳极泥中能参加反应的二氧化猛也相应地得到增多，所以猛的浸出率不断提高。随着反应的不断进行
【参考文献】：
期刊论文
[1]锰系产品在锂离子电池中的发展与前景[J]. 张宏,赵凯,陈飞宇,李普良. 中国锰业. 2013(04)
[2]从硫酸锰两步法制备的四氧化三锰中除硫[J]. 李长安,陈上,刘伟. 中国有色金属学报. 2013(06)
[3]针铁矿法从浸出液中除铁的研究[J]. 盛祖贵. 新疆有色金属. 2013(01)
[4]废干电池制备锰锌铁氧体中硫酸盐溶液脱除钛钾钠的研究[J]. 张晓东,刘兵,冷士良,莫修深. 中国资源综合利用. 2013(01)
[5]硫酸体系中软锰矿氧化浸出铅精矿试验研究[J]. 江祖荣,熊璞,朱俊坚,王新. 辽宁化工. 2012(11)
[6]以Mn3O4为前驱体制备尖晶石型LiMn2O4及其性能[J]. 王英平,王先友,隗小山,魏启亮,杨秀康,杨顺毅,舒洪波,白艳松,吴强. 中国有色金属学报. 2012(08)
[7]盐酸体系中二氧化锰浸出方铅矿的研究[J]. 湛雪辉,李朝辉,湛含辉,李飞,曹芬,李侠,周随安. 中南大学学报(自然科学版). 2012(06)
[8]二氧化锰浸出方铅矿工艺条件的正交法优化[J]. 李朝辉,湛雪辉,彭三军,李飞,曹芬,李侠. 矿冶工程. 2012(03)
[9]高纯硫酸锰制备中除重金属新工艺的研究[J]. 陈飞宇,吴烽. 中国锰业. 2012(02)
[10]溶剂萃取法制备锂离子电池用硫酸钴工艺研究[J]. 苏华. 稀有金属与硬质合金. 2011(02)
博士论文
[1]尖晶石锰酸锂正极材料的离子掺杂改性研究[D]. 冯季军.天津大学 2004
硕士论文
[1]正极材料尖晶石锰酸锂的制备及高温性能研究[D]. 陈飞.哈尔滨工业大学 2013
[2]硫酸废液中氟氯的去除[D]. 苏莎.中南大学 2012
[3]低品位软锰矿与冶炼锰烟尘中锰的浸出工艺研究[D]. 徐静.昆明理工大学 2010
[4]低品位硫化镍矿中主要硫化矿的浮选行为及电化学研究[D]. 尹冰一.中南大学 2009
[5]高硫煤电化学调浆浮选脱硫研究[D]. 朱英.北京化工大学 2000
本文编号：3540635
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