一種制備電解金屬錳電解液過程的凈化方法,涉及一種隔膜電解法生產金屬錳電解液制備過程的深度凈化方法。
背景技術:
自從美國礦業局二十世紀20年代提出隔膜電解法生產金屬錳以來,全世界一直采用中性MnSO4-(NH4)2SO4-H2O系陰極液進行隔膜電解生產金屬錳,電解中必須調氨和添加抗氧劑。在電解液中存在大量的游離態NH3使得電解過程中析氨反應嚴重,使一線工人工作環境惡劣。由于電解金屬錳行業電解過程中硫酸銨鎂等復鹽結晶嚴重,堵塞隔膜袋,阻礙離子遷移等因素會使電解槽反堿影響產品質量與產量。
針對復鹽結晶目前行業內還沒有有效的解決方法,只能通過提高清槽周期頻率來改善隔膜袋堵塞問題,這無疑增加了生產成本。
目前,制備電解液的工藝過程主要包括:礦石破碎粉磨、漿化、浸取制液、中和、除雜凈化。其凈化工藝主要是:通過空氣或雙氧水除鐵,添加SDD除重金屬,添加硫化銨深除重金屬,添加聚丙烯胺聚合。由于生產電解金屬錳存在液相系統雜質富集,電解液的純凈度對電流效率影響很大,硫酸銨復鹽結晶嚴重,導致電解金屬錳產量不斷地下降而生產成本不斷地升高,這關系到一個企業的生死存亡。這些問題也勢必需要通過改進生產工藝來解決。
技術實現要素:
本發明的目的就是針對上述已有技術存在的不足,提供一種能有效緩解電解錳生產過程中析氨反應,改善工作環境,緩解硫酸銨復鹽在電解槽中的結晶,穩定電解槽PH,降低產品硫含量,提高單板產量的制備電解金屬錳電解液過程的凈化方法。
一種制備電解金屬錳電解液過程的凈化方法,其特征在于其凈化過程的依次步驟包括:
(1)將制備電解金屬錳電解液過程的中和液添加氨水調PH;
(2)通空氣除鐵;
(3)添加SDD和硫化銨除重金屬;
(4)添加聚丙烯胺進行聚合絮凝沉淀反應;
(5)進行壓濾,將得到的濾液進行靜置;靜置分離的上清液后再次壓濾得到壓濾后液;
(6)將步驟(5)得到的壓濾后液調節PH;
(7)加入雙氧水活化;
(8)進行靜置分離,得到電解槽液。
本發明的一種制備電解金屬錳電解液過程的凈化方法,其特征在于其步驟(1)是將中和液添加氨水調PH至7.0-7.2。
本發明的一種制備電解金屬錳電解液過程的凈化方法,其特征在于其步驟(5)的靜置時間為3-12小時。
本發明的一種制備電解金屬錳電解液過程的凈化方法,其特征在于其步驟(6)的壓濾后液調節PH過程是加入陽極液調PH至4.5-5.5的。
本發明的一種制備電解金屬錳電解液過程的凈化方法,其特征在于其步驟(6)的壓濾后液調節PH過程加入的陽極液是經過壓濾后的陽極液。
本發明的一種制備電解金屬錳電解液過程的凈化方法,其特征在于其步驟(6)的壓濾后液調節PH過程是加入硫酸調PH至4.5-5.5的。
本發明的一種制備電解金屬錳電解液過程的凈化方法,其特征在于其步驟(7)加入雙氧水活化時,是按0.1-1kg/m3比例添加雙氧水活化的。
本發明的一種制備電解金屬錳電解液過程的凈化方法,其特征在于其步驟(8)其進行靜置分離過程,其靜置時間為24-72小時。
本發明的一種制備電解金屬錳電解液過程的凈化方法,將傳統工藝所制的中和液(PH 6.4-6.7)通過添加氨水將PH調至7.0-7.2,再經過傳統工藝添加SDD、硫化銨等一系列的除雜工序加速重金屬的沉淀,以及金屬氫氧化物的水解沉淀,以及非金屬Si、P、As的沉淀。
本發明的一種制備電解金屬錳電解液過程的凈化方法,除雜壓濾后增加一道靜置和壓濾工序充分保證液體的純凈度; PH調至4.5-5.5使電解液保持一定酸度,抑制析氨反應,防止錳離子水解造成電解槽返堿造成起殼,黑板。使用壓濾后的陽極液來調PH值,保證了電解液的純凈度的同時有效利用了陽極液里的余酸和余硒,降低物料消耗。增加在合格液池的靜置時間至24-72小時,保證電解液中晶核的成長時間,讓復鹽結晶在進電解槽前充分結晶。
本發明的一種制備電解金屬錳電解液過程的凈化方法,能夠有效抑制析氨反應,緩解硫酸銨在電解槽中的結晶,穩定電解槽在電解過程中的PH,大大提高產品質量和產量,降低生產成本。
具體實施方式
一種制備電解金屬錳電解液過程的凈化方法,其凈化過程的依次步驟包括:(1)將原系統中和液添加氨水反調PH;(2)通空氣除鐵;(3)添加SDD除重金屬和添加硫化銨深除重金屬;(4)添加聚丙烯胺深度聚合沉淀;(5)壓濾除去(2)到(4)工序產生的雜質沉淀;進一步靜置讓工序產生的雜質充分沉淀;再次進行壓濾保證濾液的純凈度;(6)添加硫酸或壓濾后的陽極液將靜置液反調PH;(7)然后添加雙氧水活化;(8)進行靜置分離后進電解槽電解。
本發明的一種制備電解金屬錳電解液過程的凈化方法,是將原系統中制取的中和液添加氨水調PH至7.0-7.2:再是經過傳統的通空氣除鐵,添加SDD和硫化銨除重金屬再添加聚丙烯胺聚合壓濾后增加了一道靜置和壓濾工序,將濾液靜置3-12小時后再次壓濾。利用壓濾后的陽極液將靜置液調PH至4.5-5.5,同時按0.1-1kg/m3比例添加雙氧水活化;再次靜置沉降24-72小時后進電解槽電解。
實施例1
制得的中和液PH至7.0,壓濾后濾渣Mg2+含量1-2%,再經過傳統的通空氣除鐵,添加SDD和硫化銨除重金屬再添加聚丙烯胺聚合壓濾后,再進行靜置和壓濾工序,將濾液靜置3小時后再次壓濾;利用壓濾后的陽極液將靜置液調PH至4.5,同時按1kg/m3比例添加雙氧水活化;再次靜置沉降24小時充分結晶后,符合電解要求,進入電解槽電解。
實施例2
制得的中和液PH至7.2,壓濾后濾渣Mg2+含量4-5%,再經過傳統的通空氣除鐵,添加SDD和硫化銨除重金屬再添加聚丙烯胺聚合壓濾后,再進行靜置和壓濾工序,將濾液靜置8小時后再次壓濾;利用壓濾后的陽極液將靜置液調PH至5,同時按1kg/m3比例添加雙氧水活化;再次靜置沉降48小時后時充分結晶后,符合電解要求,進入電解槽電解。
實施例3
制得的中和液PH至6.7,添加氨水調PH至7.2:再是經過傳統的通空氣除鐵,添加SDD和硫化銨除重金屬再添加聚丙烯胺聚合壓濾后,再進行靜置和壓濾工序,將濾液靜置12小時后再次壓濾;利用壓濾后的陽極液將靜置液調PH至5.5,同時按1kg/m3比例添加雙氧水活化;再次靜置沉降72小時后,得到的液體的雜質含量符合電解要求,進入電解槽電解。
實施例4
制得的中和液PH 6.8,添加氨水調PH至7.1:再是經過傳統的通空氣除鐵,添加SDD和硫化銨除重金屬再添加聚丙烯胺聚合壓濾后,再進行靜置和壓濾工序,將濾液靜置8小時后再次壓濾;利用壓濾后的陽極液將靜置液調PH至5,同時按0.8kg/m3比例添加雙氧水活化;再次靜置沉降50小時后,得到的液體的雜質含量符合電解要求,進入電解槽電解。
實施例5
制得的中和液PH 6.4,添加氨水調PH至7.0:再是經過傳統的通空氣除鐵,添加SDD和硫化銨除重金屬再添加聚丙烯胺聚合壓濾后,再進行靜置和壓濾工序,將濾液靜置3小時后再次壓濾;利用壓濾后的陽極液將靜置液調PH至4.5,同時按0.1kg/m3比例添加雙氧水活化;再次靜置沉降24小時后,得到的液體的雜質含量符合電解要求,進入電解槽電解。