广西靖西地区菱锰矿浸出及其动力学研究

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作者 郑可欣 王海峰 +4 位作者 王家伟 周兴杰 裴正清 鲁菊 马德华 《无机盐工业》 北大核心 2025年第1期51-57,共7页

广西靖西地区菱锰矿由于品位较低,存在大量碱性金属氧化物,浸出过程酸耗较大,规模生产时锰浸出率低,仅有85%。为提高其浸出率,以该菱锰矿为研究对象,通过单因素实验研究反应温度、酸过量系数、液固质量比(简称液固比)及反应时间对矿物... 广西靖西地区菱锰矿由于品位较低,存在大量碱性金属氧化物,浸出过程酸耗较大,规模生产时锰浸出率低,仅有85%。为提高其浸出率,以该菱锰矿为研究对象,通过单因素实验研究反应温度、酸过量系数、液固质量比(简称液固比)及反应时间对矿物中锰元素浸出率的影响,优化浸出过程的工艺参数,并对浸出前后的物相、结构、形貌,以及锰浸出动力学进行了分析。结果表明,在反应温度为85℃、酸过量系数为2.5、液固比为7∶1、反应时间为4h的条件下,该锰矿浸出率可达到96.13%。浸出结束前对浸出液进行初步除杂,Fe、Al杂质元素几乎被除尽。对锰渣进行3次洗渣处理后,可以洗掉85.62%残留在渣中的锰元素。在此基础上进行动力学分析,浸出过程用液-固未反应收缩核模型描述,发现浸出反应速率受化学反应控制,其活化能为42.48kJ/mol。该工艺具有在浸出过程去除Fe、Al杂质元素,提高低品位菱锰矿浸出率的特点。 展开更多

关键词 菱锰矿 硫酸锰 浸出 动力学

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氟盐法净化锰电解液中镁离子的研究

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作者 鲁菊 王家伟 +4 位作者 王海峰 裴正清 周兴杰 郑可欣 马德华 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期40-45,共6页

采用电解法制备金属锰,因该工艺制备的金属锰纯度高、污染小而受到广泛应用,而生产过程中镁离子的循环富集会对系统造成很大危害。为降低镁离子的浓度保证电解生产正常进行,以镁离子的质量浓度降至15~20 g/L为研究目的,开展了氟盐法对... 采用电解法制备金属锰,因该工艺制备的金属锰纯度高、污染小而受到广泛应用,而生产过程中镁离子的循环富集会对系统造成很大危害。为降低镁离子的浓度保证电解生产正常进行,以镁离子的质量浓度降至15~20 g/L为研究目的,开展了氟盐法对锰电解液中镁离子的去除研究,考察了沉淀剂种类、用量系数、搅拌时间、温度和pH等因素对镁脱除效果的影响。研究结果表明,使用氟化铵为沉淀剂时,随着沉淀剂用量、搅拌时间、反应温度和体系pH的增加,镁离子浓度均呈现逐渐降低并达到一定水平后趋于稳定,得出较佳除杂条件:温度为50℃、搅拌时间为50 min、pH为5~6、沉淀剂用量为理论量(物质的量)的80%,可将溶液中镁离子质量浓度降至15.6 g/L,残余氟质量浓度为1.7 g/L。对除镁后的溶液采用低成本纳米除氟剂进行处理,通过利用EDS和ICP等分析手段可得到以下结果:氟离子质量浓度小于100 mg/L,除氟剂中的铝在硫酸锰溶液中的质量浓度仅为2.51×10^(-4) g/L,能满足电解锰工业的生产需求。 展开更多

关键词 硫酸锰 氟盐法 镁脱除率 除氟剂

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以稻草为还原剂硫酸浸出软锰矿动力学研究 被引量：13

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作者 高昭伟 王海峰 +1 位作者 王家伟 赵平源 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期83-86,共4页

以稻草为还原剂,采用硫酸浸出软锰矿,设计了单因素和正交实验,考察了稻草粒径及用量、硫酸浓度、浸出时间及温度对锰浸出率的影响,并分析了浸出过程动力学。结果表明,30 g粒径为100μm的稻草,在363 K下,用1.4 mol/L的硫酸浸出50 g软锰矿... 以稻草为还原剂,采用硫酸浸出软锰矿,设计了单因素和正交实验,考察了稻草粒径及用量、硫酸浓度、浸出时间及温度对锰浸出率的影响,并分析了浸出过程动力学。结果表明,30 g粒径为100μm的稻草,在363 K下,用1.4 mol/L的硫酸浸出50 g软锰矿5 h,锰浸出率可达90.74%。浸出过程实质是稻草水解产物与软锰矿发生氧化还原反应,该反应可用未反应收缩核模型描述,表观活化能为39.8 k J/mol,反应速率受界面化学反应控制。按先水解稻草再浸出矿料的步骤可提高锰浸出率。 展开更多

关键词 生物质 还原剂 稻草 软锰矿 还原酸浸 动力学

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碳化反沉淀法去除硫酸锰浸出液中钙、镁的研究 被引量：10

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作者 陈晓亮 王海峰 王家伟 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期82-85,93,共5页

采用碳化沉锰法去除硫酸锰溶液中的钙、镁离子。以CO2为碳化剂,将硫酸锰溶液中的Mn2+以碳酸锰沉淀的形式从原溶液中分离出来,然后用硫酸将沉淀物溶解,从而达到除杂的目的。考查了CO2流量、反应温度、pH值及反应时间对钙、镁离子去除效... 采用碳化沉锰法去除硫酸锰溶液中的钙、镁离子。以CO2为碳化剂,将硫酸锰溶液中的Mn2+以碳酸锰沉淀的形式从原溶液中分离出来,然后用硫酸将沉淀物溶解,从而达到除杂的目的。考查了CO2流量、反应温度、pH值及反应时间对钙、镁离子去除效果的影响,结果表明,最适宜条件为反应温度45℃、溶液pH值7.0、CO2流量2.7 L/min、反应时间60 min,此时碳化产物中钙、镁离子含量分别为0.03%和0.01%,达到了HG/T 2836-2011高纯碳酸锰Ⅰ型品的标准。 展开更多

关键词 碳化沉锰法 硫酸锰 钙 镁 深度除杂

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两矿法浸出电解锰阳极渣中锰的研究 被引量：9

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作者 陈晓亮 王海峰 +2 位作者 尤晓宇 田佳瑜 王家伟 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期92-94,共3页

采用两矿法还原浸出电解锰阳极渣中的锰。以硫铁矿为还原剂、电解金属锰阳极渣作氧化剂,在硫酸溶液中实现电解锰阳极渣中锰的浸出。考察了硫铁矿与阳极渣质量比、硫酸与阳极渣中MnO_(2)摩尔比、反应时间、反应温度对锰浸出效果的影响。... 采用两矿法还原浸出电解锰阳极渣中的锰。以硫铁矿为还原剂、电解金属锰阳极渣作氧化剂,在硫酸溶液中实现电解锰阳极渣中锰的浸出。考察了硫铁矿与阳极渣质量比、硫酸与阳极渣中MnO_(2)摩尔比、反应时间、反应温度对锰浸出效果的影响。结果表明,最佳实验条件为:硫铁矿与阳极渣质量比2∶1、硫酸与阳极渣中MnO_(2)摩尔比1.8∶1、反应时间5.5 h、实验温度90℃、液固比6∶1,此时锰浸出率达到99.1%。 展开更多

关键词 两矿法 锰 电解锰阳极渣 浸出 硫铁矿

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电解锰渣洗液可控制备类球形Mn3O4的研究 被引量：3

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作者 付德进 王海峰 +4 位作者 勾碧波 李明东 王芹 黄碧芳 王家伟 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2023年第2期135-139,共5页

以硫酸锰溶液为原料,采用空气为氧化剂,原位制备类球形四氧化三锰,研究了反应时间、反应温度、溶液pH值和空气流量等对合成产物性能的影响。结果表明,适宜的合成条件为:反应时间6 h、反应温度80℃、溶液pH=9、空气流量20 L/min,此时制... 以硫酸锰溶液为原料,采用空气为氧化剂,原位制备类球形四氧化三锰,研究了反应时间、反应温度、溶液pH值和空气流量等对合成产物性能的影响。结果表明,适宜的合成条件为:反应时间6 h、反应温度80℃、溶液pH=9、空气流量20 L/min,此时制备的四氧化三锰结晶度高,微观形貌为规则类球形颗粒,分散性较好,颗粒大小均匀,粒径约为150 nm,比表面积9.85 m^(2)/g,振实密度1.93 g/cm^(3)。 展开更多

关键词 硫酸锰 球形 四氧化三锰 电解锰渣 氧化剂

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利用电解锰阳极渣去除硫酸锰溶液中钼的试验研究 被引量：3

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作者 陈晓亮 王海峰 王家伟 《金属矿山》 CAS 北大核心 2021年第5期125-129,共5页

固体废弃物电解锰阳极渣中的主要成分为二氧化锰,其比表面积大,具有良好的吸附效果。为了研究电解锰阳极渣对硫酸锰溶液中钼去除效果的影响,以贵州铜仁某电解锰阳极渣为吸附剂,考察pH值、电解锰阳极渣添加量、反应时间和反应温度等条件... 固体废弃物电解锰阳极渣中的主要成分为二氧化锰,其比表面积大,具有良好的吸附效果。为了研究电解锰阳极渣对硫酸锰溶液中钼去除效果的影响,以贵州铜仁某电解锰阳极渣为吸附剂,考察pH值、电解锰阳极渣添加量、反应时间和反应温度等条件对硫酸锰溶液中钼去除效果的影响。结果表明,去除钼最适宜的条件为:溶液pH=3、电解锰阳极渣添加量2.0 g、反应时间30 min、反应温度60℃,此时钼的去除率为99.16%,溶液中钼的残余量为0.27 mg/L,符合《电池用硫酸锰》(HG/T 4823—2015)一等品的要求。利用电解锰阳极渣来降低硫酸锰溶液中钼的含量,为大量利用堆存的电解锰阳极渣固体废弃物提供有效思路,提高企业经济效益的同时,还保护了生态环境。 展开更多

关键词 电解锰阳极渣 硫酸锰 除钼 单因素试验

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新生二氧化锰的制备及其吸附硫酸锰溶液中钼的行为 被引量：2

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作者 周兴杰 王家伟 +4 位作者 王海峰 裴正清 马德华 郑可欣 鲁菊 《有色金属科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第6期792-800,共9页

钼是电解二氧化锰(EMD)中的最有害杂质之一,制备EMD的硫酸锰溶液中钼含量对生产的无汞碱锰电池性能起着至关重要的作用。为了探究二氧化锰对溶液中钼去除效果的影响及去除机理,往硫酸锰溶液中添加双氧水,控制条件,制备合格的新生二氧化... 钼是电解二氧化锰(EMD)中的最有害杂质之一,制备EMD的硫酸锰溶液中钼含量对生产的无汞碱锰电池性能起着至关重要的作用。为了探究二氧化锰对溶液中钼去除效果的影响及去除机理,往硫酸锰溶液中添加双氧水,控制条件,制备合格的新生二氧化锰作为吸附剂。考察pH、二氧化锰添加量、反应时间和反应温度等条件对硫酸锰溶液中钼去除效果的影响,结果表明除钼较优条件为:硫酸锰溶液pH=2、二氧化锰添加量为1.0 g、反应时间为30 min、反应温度为90℃,最终溶液中残余钼含量为0.023 mg/L,达到制备电解二氧化锰的硫酸锰溶液对钼含量的要求。并在此条件下通过SEM、EDS及XPS分析揭示了二氧化锰的除钼机理:新生二氧化锰主要是通过表面羟基与钼离子反应生成≡SOMoOH附着于二氧化锰表面,从而达到除钼的目的。 展开更多

关键词 新生二氧化锰 除钼 吸附 硫酸锰

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菱锰矿浸出液沉淀法制备富锰相

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作者 马德华 王家伟 +5 位作者 王海峰 王松 裴正清 周兴杰 郑可欣 鲁菊 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2024年第6期108-111,共4页

采用沉淀法将硫酸锰粗溶液制备成杂质含量低的富锰相,通过单因素实验法探究了反应时间、反应温度、pH值以及沉淀剂投加速度对沉淀效率的影响,并分析了最终获得的富锰相杂质含量情况。结果表明:以R为沉淀剂,Mn^(2+)质量浓度38 g/L的浸出... 采用沉淀法将硫酸锰粗溶液制备成杂质含量低的富锰相,通过单因素实验法探究了反应时间、反应温度、pH值以及沉淀剂投加速度对沉淀效率的影响,并分析了最终获得的富锰相杂质含量情况。结果表明:以R为沉淀剂,Mn^(2+)质量浓度38 g/L的浸出液在pH值8.0、反应温度60℃、反应时间4 h、沉淀剂投加速度0.5 L/h条件下,Mn^(2+)转化率为94.3%;ICP和EDS分析结果显示富锰相沉淀物中杂质离子(K、Na、Ca、Mg)含量较低。 展开更多

关键词 菱锰矿浸出液 沉淀法 富锰相 除杂 锰 菱锰矿

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电解锰渣的浸出毒性分析及无害化处理 被引量：9

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作者 董馨予 王海峰 +6 位作者 贺跃 杨攀 王松 杨春元 王芹 黄碧芳 王家伟 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期85-90,共6页

电解锰渣排放量大,可溶性盐含量高,存在严重的环境风险。近年来,随着中国锰矿石品位的持续降低,每吨金属锰产生的炉渣量呈上升趋势。为了实现锰渣的无害化处理,有效促进锰渣的大量吸收和综合利用,采用生石灰固化法对锰渣进行无害化处理... 电解锰渣排放量大,可溶性盐含量高,存在严重的环境风险。近年来,随着中国锰矿石品位的持续降低,每吨金属锰产生的炉渣量呈上升趋势。为了实现锰渣的无害化处理,有效促进锰渣的大量吸收和综合利用,采用生石灰固化法对锰渣进行无害化处理。研究了生石灰添加量、反应时间、风温及添加剂用量对锰渣中氨氮的去除和锰的固定效果的影响。结果表明,在石灰添加量为10%(质量分数)、搅拌时间为60 min、风温为60℃、添加剂磷酸为2.8 mL条件下对电解锰渣进行无害化处理后,采用水平震荡法和硝酸-硫酸法浸出的浸出液中锰的质量浓度分别为0.025、0.043 mg/L,氨氮质量浓度分别为11.75、14.26 mg/L,二者均达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》的一级标准。 展开更多

关键词 电解锰渣 无害化 锰 氨氮 浸出毒性

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混料含水率对电解锰渣免烧砖性能的影响 被引量：3

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作者 尤晓宇 王家伟 +1 位作者 王海峰 赵平源 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2020年第10期3311-3315,共5页

以电解锰渣、水泥、骨料和水为主要原料制备电解锰渣免烧砖,在成型压力为10 MPa,水泥、骨料添加量分别为23%和25%的条件下,研究混料含水率对电解锰渣免烧砖各项性能的影响。结果表明:混料含水率从20%增加至40%时,电解锰渣免烧砖抗压、... 以电解锰渣、水泥、骨料和水为主要原料制备电解锰渣免烧砖,在成型压力为10 MPa,水泥、骨料添加量分别为23%和25%的条件下,研究混料含水率对电解锰渣免烧砖各项性能的影响。结果表明:混料含水率从20%增加至40%时,电解锰渣免烧砖抗压、抗折强度均先增大后减小,体积密度基本保持不变,线收缩率先减小后增大最后趋于稳定,吸水率和饱和系数总体先减小后增大。最适宜混料含水率为30%,此时砖样抗压、抗折强度均满足国家免烧砖MU10标准规定,其他性能参数均符合国家免烧砖一等品要求。 展开更多

关键词 免烧砖 电解锰渣 混料含水率 强度 性能

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