電解錳工藝流程

*電解鎰工藝流程PERSONALRESUME電解鎰工藝流程2010/8/1011:52:47碳酸鎰礦是直接利用硫酸與碳酸鎰化合反應制取硫酸鎰溶液，再通過中和、凈化、過濾等一系列工藝制備為電解液，經加入添加劑如二氧化硒、亞硫酸銨等即可進入電解槽進行電解；利用二氧化鎰生產電解鎰的工藝與用碳酸鎰生產工藝有所差別，主要是二氧化鎰在一般條件下不與硫酸反應，必須經處理為二價鎰后再與硫酸反應制備硫酸鎰溶液，其處理方法一般為焙燒法，是將二氧化鎰與還原性物質（一般為煤炭）共同混合后密閉加熱，在一定溫度下c將四價鎰還原為二價鎰，粉碎后與硫酸反應，這種方法稱為焙燒法；另一種方法是稱為兩礦法的，即是用二氧化鎰礦粉和硫鐵礦在硫酸作用下發(fā)生氧化還原反應來制備硫酸鎰。不過這兩種方法由于成本較高，業(yè)內基本不與采用，其中，焙燒法較之于兩礦法更為普遍，但由于很多的焙燒生產廠使用的焙燒爐是簡單易制但能耗較高污染較大的反射爐，前幾年，國家發(fā)改委已明令取締反射爐用于生產電解鎰生產工藝。下面是廢渣的處理方法：電解鎰渣為含CaSO4-2H20較高的工業(yè)廢料,如果加以利用，將獲得較好的經濟效益與社會效益。將鎰渣分別進行105℃低溫烘干和300℃高溫鍛燒處理,然后替代石膏配制水泥試驗并按國家標準檢測方法進行相關水泥性能試驗。結果表明，電解鎰渣的緩凝作用雖差于天然石膏，但可完全替代天然石膏生產水泥;且高溫鍛燒處理的電解鎰渣的緩凝和增強作用，均好于低溫烘干料。鎰是一種金屬元素，電解金屬鎰是制造四氧化三鎰的主體材料，另外由于純度高、雜質少，是生產不銹鋼、高強度低合金鋼、鋁鎰合金、銅鎰合金等的重要合金元素，也是電焊條、鐵氧體、永磁合金元素，及許多醫(yī)藥化工用鎰鹽生產中不可缺少的原料；新開發(fā)的減振合金也需用電解金屬鎰。近幾年來，世界鋁工業(yè)成為電解金屬鎰的主要用戶。在鋼鐵工業(yè)中，電解金屬鎰也用來做脫氧劑和脫硫劑。據統(tǒng)計，每噸鋼消耗電解金屬鎰平均為。隨著冶金技術的進步，高效鋼材及噴射冶金技術得到了很大的發(fā)展，電解金屬鎰粉在冶金工業(yè)中的應用已日益增加，用量擴大，突破了上述指標。近幾年來，由于特鋼的迅速發(fā)展，特別是我國200系不銹鋼的發(fā)展，金屬鎰在冶金中的比重越來越大。鋁鎰合金為現代輕美型建筑材料，裝飾工程材料和地下工程的防腐支護材料。中國近幾年來，鋁鎰合金門窗等已逐漸進入普通居民住宅，大大地擴大了金屬鎰的市場。電解金屬鎰生產工藝：電解金屬鎰是鎰的濕法冶金產品，在國內多年的生產實踐中，一般采用“浸出——凈化——電解”的生產工藝。主要是采用碳酸鎰粉與無機酸反應，制得鎰鹽溶液，加銨鹽作緩沖劑，用加氧化劑氧化中和的方法除鐵，加硫化劑除重金屬，經過“沉降一一過濾一一深度凈化一一過濾”得出純凈的硫酸鎰溶液，加入添加劑后，作為電解液進入電解槽電解，生產出金屬鎰。各地冶金廠都有！電解鎰生產工藝簡述電解鎰的應用領域鎰及鎰合金是鋼鐵工業(yè)、鋁合金工業(yè)、磁性材料工業(yè)、化學工業(yè)等不可缺少的重要原料之一。鎰是冶煉工業(yè)中不可缺少的添加劑，電解鎰加工成粉狀后是生產四氧化三鎰的主要原料，電子工業(yè)廣泛使用的磁性材料原件就是用四氧化三鎰生產的，電子工業(yè)、冶金工業(yè)和航空航天工業(yè)都需要電解金屬鎰。隨著科學技術的不斷發(fā)展和生產力水平的不斷提高，電解金屬鎰由于它的高純度、低雜質特點，現已成功而廣泛地運用于鋼鐵冶煉、有色冶金、電子技術、化學工業(yè)、環(huán)境保護、食品衛(wèi)生、電焊條業(yè)、航天工業(yè)等各個領域。電解鎰的純度很高，它的作用是增加合金屬材料的硬度，應用最廣的有鎰銅合金、鎰鋁合金，鎰在這些合金中能提高合金的強度、韌性、耐磨性和耐腐蝕性，電解鎰主要供應于不銹鋼的生產。國內電解鎰主產區(qū)情況在我國的電解鎰產業(yè)中，湖南、貴州、重慶交界的鎰三角是當仁不讓的集中地，由于開發(fā)早和發(fā)展快，現在鎰礦在秀山、松桃已經供應緊張，再加上當地政府重復征收資源補償費、出縣要收幾十元/噸，礦石價格占到電解鎰成本的1/3。重慶、松桃、湘西的礦山都存在亂采亂挖的現象，幾萬噸儲量目前只剩一半，而且資源回收率很低，只有50%左右，開采中采富棄貧現象嚴重，礦石品位從19%下降至16%。但廣西的礦石供應豐富，大新的儲量有一億噸，夠幾十年使用。產品方案和設計規(guī)模金屬鎰的生產方法有兩種。一種是采用電解法，所得產品為電解金屬鎰；另一種是以富鎰礦及高硅鎰硅合金為原料，用電爐脫硅精煉法生產，產品稱金屬鎰。后者含鎰稍低（Mn93%?97%）,含鐵較高（Fe^%）。金屬鎰一般用作冶煉低碳優(yōu)質鋼的合金添加劑，或用作有色金屬合金的合金劑。產品方案必須根據產品需求，通過方案比較進行優(yōu)選確定。設計規(guī)模主要是根據礦石資源、電力供應和市場需求確定。中國電解金屬鎰車間的設計規(guī)模一般較小，大的每年達5000t,小的每年僅數百噸。目前，我國電解金屬鎰生產主要以％的產品為主（現大部分廠家實際已達到％以上），只有少數幾個廠家生產％的產品（因％的產品市場需求量較小，但很多企業(yè)在作可行性研究報告時都號稱生產％的），主要原材料一鎰礦為氧化鎰礦和碳酸鎰礦兩大類，除前工序制液方式不盡相同外，電解生產工藝基本相同。碳酸鎰礦是直接利用硫酸與碳酸鎰化合反應制取硫酸鎰溶液，再通過中和、凈化、過濾等一系列工藝制備為電解液，經加入添加劑如二氧化硒、亞硫酸銨等即可進入電解槽進行電解；利用二氧化鎰生產電解鎰的工藝與用碳酸鎰生產工藝有所差別，主要是二氧化鎰在一般條件下不與硫酸反應，必須經處理為二價鎰后再與硫酸反應制備硫酸鎰溶液，其處理方法一般為焙燒法，是將二氧化鎰與還原性物質（一般為煤炭）共同混合后密閉加熱，在一定溫度下C將四價鎰還原為二價鎰，粉碎后與硫酸反應，這種方法稱為焙燒法；另一種方法是稱為兩礦法的，即是用二氧化鎰礦粉和硫鐵礦在硫酸作用下發(fā)生氧化還原反應來制備硫酸鎰。不過這兩種方法由于成本較高，業(yè)內基本不與采用，其中，焙燒法較之于兩礦法更為普遍，但由于很多的焙燒生產廠使用的焙燒爐是簡單易制但能耗較高污染較大的反射爐，前幾年，國家發(fā)改委已明令取締反射爐用于生產電解鎰生產工藝。工藝流程常以含鎰較低（Mn20%?23%）的碳酸鎰礦為原料，經破碎、磨細成礦粉，加入已有返回陽極液的浸取罐中，加硫酸、通入蒸汽加熱近于沸騰，使礦粉中的鎰浸取進入溶液，加入適量緩沖劑硫酸銨，并在酸性礦漿中加入二氧化鎰粉除鐵，再通入液氨或加入石灰乳使礦漿成中性（pH^7）,固液分離去除殘渣，往濾液中加入硫化劑（二甲基胺荒酸鈉，（CH3）2NCS2Na,簡稱SDD）或乙硫氮凈化，使銀、鉆、鐵等離子成硫化物形態(tài)沉淀析出，經第二次固液分離除去硫化渣，加入添加劑（SeO2或SO2：）,即得合格電解液。電解時，合格電解液連續(xù)不斷地加入電解槽，經通電電

解至一定時間（一般為24h）,取出附有電沉積鎰的陰極板（同時放入干凈的陰極板，使電解連續(xù)進行），經鈍化、水洗、烘干后，將金屬鎰剝下，即為成品。電解時電解液穿過隔膜布進入陽極房，通過假底溢流出電解槽，此液稱陽極液，經收集后返回浸取罐，供浸取鎰礦用。其工藝流程示于圖1。設備選擇其關鍵設備是電解槽。由于在硫酸鎰水溶液電解時，陰極室必須處于中性偏堿（pH7?8）狀態(tài)才能電解析出鎰，而陽極室為酸性，因此必須采用隔膜式電解槽，以區(qū)分陰極室和陽極室的不同電解效應。電解槽槽體一般采用木料制造，也有的采用鋼筋混凝土槽體，內襯防腐材料形成不滲漏的整體。槽中設有假底，在其上鑲入外面套有隔膜布的陽極室木框架，陽極室木框架中和假底下面相通，以便陽極液通過假底溢流排出，框中插入鉛基含銀陽極板（也可采用其他材質），此框以內即為陽極室；整個電解槽內陽極隔膜布的外面即為陰極室，在兩個隔膜框之間插入用不銹鋼板制成的陰極板。為控制電解溫度，電解槽內側設有間接冷卻的鉛管，管內通冷卻水。隔膜式電解槽結構見圖2。原料磨細常用可調節(jié)出料粒度的雷蒙磨（又稱懸輥式粉碎機或懸輥式磨粉機），浸取設備一般為內襯防腐材料的帶攪拌器的浸取罐，固液分離采用防腐蝕的板框式或箱式壓濾機，烘干附著電沉積鎰的陰極板常用電加熱遠紅外線干燥爐，電解槽的直流電來自硅整流器。車間組成和布置電解金屬鎰車間由原料加工、溶液制備和電解三部分組成，以及必要的輔助設施組成。（1）原料加工部分設于一單層廠房內，設有原料破碎。磨細設備及運輸、貯存設施。（2）溶液制備部分常為雙層廠房，浸取罐設于地坪上，罐口則略高出于樓面，以利加料和生產操作。出料及礦漿泵設于樓下。為使固液分離的壓濾機出渣方便，往往安裝在樓上，出渣時車輛停放在壓濾機下方，渣可直接卸入車廂。硫化槽及合格液貯槽坐落在地坪上，槽口稍高于樓面。（3）電解部分通常為單層廠房，一端為直流電源間，緊接著安設成列的電解槽，另一端為成品處理場，設有遠紅外線烘干爐、剝鎰槽、清洗槽等設備，有的還將成品稱量包裝設施也設在這里。（4）輔助設施一般有極板制造問：陰極板電拋光間、渣場、酸庫、液氨庫、鍋爐房、空壓站、廢水處理站、檢驗化驗室和車間辦公室等。有的輔助設施可由全廠統(tǒng)一考慮設置，不只為本車間服務。主要技術經濟指標根據中國的實踐。電解金屬鎰車間設計主要技術經濟指標為：電解鎰設計主要參數進槽電解液主要成分TOC\o"1-5"\h\zMn/g-L-1 38?45（NH4）2SO4/g-L-1 120~140pH值 7~槽電壓/V -同極間距/mm同極間距/mm100電解溫度/℃ 35?40電解周期/h 24產品合格率/% 99-100鎰的總回收率/% 70?75電解電流效率/% 60?65每噸電解金屬鎰的消耗碳酸鎰礦粉（乂口20%~23%）/t ?工業(yè)硫酸（H2SO4N%）/ -2硫酸銨（工業(yè)純）/t 1~二氧化鎰粉（MnO2>65%）/t ?液氨（工業(yè)純）/t ?二氧化硒（SeO2>99%）/Kg -3電解耗電/kW-h -9000電解鎰與不銹鋼在煉鋼生產中，電解鎰特別適合冶煉合金化元素含有總量10%以上的不銹鋼、耐熱鋼、精密鋼、高溫鋼、耐蝕鋼等“特、精、高”合金鋼和冶煉低雜質、低有害元素的純凈鋼（WP、S、O、N、HW100ppm）、趨純凈鋼（WP、S、O、N、HW200ppm）等鋼種。據我國不銹鋼、高合金鋼和優(yōu)質鋼等特鋼的產量及耗用電解鎰水平，2004年中國不銹鋼等優(yōu)特鋼冶煉消耗電解鎰約16萬噸左右；其中銘鎰系不銹鋼耗用8萬噸左右，銘鎰不銹鋼冶煉中超量、非正常耗用2—3萬噸；銘鎳系不銹鋼、格系不銹鋼、耐熱不銹鋼、精密合金鋼、高溫合金鋼、耐蝕合金鋼和其它優(yōu)特鋼等鋼種消耗約5萬噸左右根據我國國民經濟和鋼鐵工業(yè)宏觀發(fā)展走勢，2005年乃至未來一段時間不銹鋼等優(yōu)特鋼產業(yè)正處于上升時間，國內不銹鋼產業(yè)、產能、產量和市場需求正在高速發(fā)展，不銹鋼等高端產品優(yōu)特鋼冶煉對電解鎰的需求，總體依然保持強勁。同時，隨著鋼鐵企業(yè)進一步加大鋼材品