论文部分内容阅读
锰湿法冶金过程中硫酸镁杂质的去除是一个世界性难题。基于此,为了探究硫酸锰溶液除镁的有效方法及分离硫酸镁杂质过程中的行为规律,我们开展了相关体系溶解度相图计算,并分别进行了重结晶实验和氟化沉淀法除去硫酸锰中镁的研究。详细如下：1)选择Pitzer热力学模型对本研究所涉及的二元体系(NH4)2SO4-H2O, MgSO4-H2O和MnSO4-H2O,三元体系(NH4)2SO4-MgSO4-H2O,(NH4)2SO4-MnSO4-H2O和MgSO4-MnSO4-H2O的溶解度相图进行模拟预测。结果表明：Pitzer热力学模型能够很好地模拟和预测相关体系单盐、复盐和固溶体的溶解度及物相,通过模型的预测得出各物相随溶液组成变化存在的范围,为湿法炼锰过程中避免复盐和固溶体的生成提供理论依据。2)重结晶实验：基于Pitzer热力学模型模拟预测的溶解度相图和相关固溶体中镁的固液分配理论,选取在硫酸镁和硫酸锰溶解度差异最大的70℃下对硫酸锰饱和液进行重结晶实验使镁锰分离,考察结晶率与结晶中的镁含量、母液中的镁含量、密度、pH的关系。实验结果表明,重结晶时随着结晶率的升高,结晶中的镁含量降低、母液的镁含量升高、密度降低和pH下降。但是,得到的结晶相对于原料最高除镁率仅为80.9%。3)氟化沉淀法沉镁实验：研究氟化沉淀法的沉淀条件对硫酸锰饱和液中镁的沉淀率的影响,包括沉淀诱发剂的选择、沉淀剂加入量、反应温度、反应时间、反应体系的pH。探索其规律,分析氟化镁沉淀的行为并找出了最优条件：在不调pH的硫酸锰饱和溶液中加入理论量250%NH4F,在90℃下搅拌1h,镁的除去率达到92.3%。4)工厂现场硫酸锰电解液除镁的研究：分别用重结晶法和氟化沉淀法对工厂现场硫酸锰电解液在上述实验得到的最优条件下进行除镁研究,结果表明,氟化沉淀法的除镁效果要比重结晶法好。