金屬錳的出產選用鋁熱法、電熱法和電解法。鋁熱法有必要選用優(yōu)質錳礦作質料,且耗鋁多,本錢高;電熱法工藝流程長,操作比較復雜;電解規(guī)律可用貧錳礦作質料取得高純度的產品,得到廣泛應用。 一、鋁熱法 該法選用MnO2、MnO3、Mn3O4和MnO作質料,進行復原反響取得金屬錳。以MnO作質料時,熱量不行,需求彌補熱量;而用MnO2作質料時,反響又過于劇烈,不易操控。用Mn2O3和Mn3O4作質料,能開釋滿足的熱量,且易于操控。冶煉時要用含雜質低的氧化錳礦,磨細后與約為理論需求量90%的鋁粒和相當于10%~20%鋁量的石灰混合均勻后,用上部點火法冶煉。所得金屬錳產品含錳93%~96%,乃至更高,錳含量也因質料而異。 二、電熱法 先用錳礦配加少數(shù)焦炭在電爐中進行操控復原,煉得低鐵、低錳的富錳渣(Mn>45%,P<0.03%,Fe<0.80%)。富錳渣用木炭作復原劑,煉出低磷碳素錳鐵,再加硅石、木炭,煉得高硅錳硅合金(Si>30%)。最后用高硅錳硅合金和富錳渣配加石灰,在電弧爐內進行脫硅精粹,得到含錳93%~97%的金屬錳。 三、電解法 出產金屬錳選用硫酸錳水溶液電解法。盡管錳的電解電動勢達-1.05V,但由于氫在金屬錳上的過電壓,錳依然可從中性溶液析出到固體陰極上。電解的重要條件是溶液中不含其他金屬雜質,所以硫酸錳溶液有必要在電解前充沛凈化。此外在陽極上有Mn2++2H2O-2e→MnO2+4H+反響發(fā)生MnO2,所以有必要選用隔閡電解槽。 選用菱錳礦作質料時,可直接溶解于稀硫酸。如用氧化錳礦則須先經復原焙燒,把錳轉化為可溶的MnO。浸出一般運用電解后的陽極液,并配加硫酸,調理pH到2.5左右。浸出液經弄清過濾后用、MnO2(可用陽極泥)或石灰乳中和到pH為6.5,沉積出氫氧化鐵、氫氧化鋁、二氧化硅、砷、鉬和鎳等雜質。濾液加硫化銨〔(NH4)2S〕或(H2S),將剩下的微量鐵、砷、銅、鋅、鎳等再沉積除掉。一起參加少數(shù)硫酸亞鐵(FeSO4)除掉膠體及硫化物。凈化液經貯液槽導入電解槽。在貯液槽及輸送管道上引進SO2約0.1g/L以避免氧化。 電解槽用不銹鋼作陰級,用鉛板(一般含Agl%)作陽極。電解液經陰極室經過膜流入陽極室。帶有MnO2的陽極液從槽底流出。操作電壓5V,陰極電流密度450~500A/m2,溫度操控在34~37℃,電流效率50%~60%。入槽電解液濃度135~140g/L(NH4)2SO4,30~40g/L錳,PH為8.1~8.4。離槽電解液一般含錳3g/L左右,H2SO425~40g/L。從陰極取下的產品為2~3mm的碎片,含錳99.9%以上。電解錳可直接作合金添加劑運用,也能夠使之在氮氣流中加熱到1000℃,得到含氮6%~7%的錳,用于煉高氮鋼;還能夠與鋁壓制成錳鋁塊,用于制作鋁合金。 [1] [2] 下一頁 |