硫酸?方铅矿体系高效浸出电解锰渣

针对电解锰渣中的锰成分复杂且高价锰难浸出的问题,提出硫酸?方铅矿体系高效选择浸出锰的工艺.首先,运用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜?能谱仪(SEM?EDS)和电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)等表征手段,研究电解锰渣的元素成分和物相组成;其次,探究方铅矿加入量、液固比、硫酸浓度、浸出温度和浸出时间对浸出锰和富集铅的影响;最后,研究硫酸?方铅矿体系浸出锰的动力学特征,确定反应速率的控制步骤.研究结果表明:电解锰渣中的锰呈正二价和正四价,以氧化锰、硫酸锰和二氧化锰形态存在;硫酸浓度对锰浸出率影响显著,增加硫酸浓度有利于提高二氧化锰氧化性,使得锰更易浸出.最优工艺参数如下:电解锰渣与方铅矿质量比为10?1,硫酸浓度为1.5 mol/L,液固比为7.5 mL/g,浸出温度为100℃,浸出时间为120 min.在此最佳条件下,锰的浸出率达到98.02％;浸出渣中锰质量分数低于0.2％,铅质量分数高于60％.方铅矿还原浸锰过程受界面化学反应控制,表观活化能为37.396 kJ/mol,浸出过程中生成的硫酸铅和硫磺固体产物层结构疏松,对浸出速率影响较小.