具体技术细节
[0004] 本发明的目的是为了解决现有的硅锰提取工艺在提取耗时较长、反应产物利用率低下、浓硫酸消耗量大的缺点,而提出的一种硅锰提取工艺。
[0005] 为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:一种硅锰提取工艺,包括以下步骤:
S1:预处理:取高锰矿石原料,并利用破碎装置对高锰矿石原料进行破碎处理,得到高锰矿石碎料,备用;
S2:制粉:将S1中所述的高锰矿石碎料投放到粉碎设备内进行粉碎处理,得到高锰矿石粉料,备用;
S4:设计气体收集机构:在反应釜上设计并制作气体收集压缩机构,用于收集酸解高锰矿石产生的气体;
S5:酸解:向S4中所述的反应釜内注入浓硫酸溶液,并将S3中所述的高锰矿石粉料投放到浓硫酸溶液中进行酸解反应,同时启动气体收集压缩机构;
S6:搅拌加热:对S5中所述的高锰矿石粉料和浓硫酸溶液进行搅拌和加热处理,同时收集反应产生的气体,得到混合液和反应气体,备用;
S7:固液分离:对S6中所述的混合液进行固液分离处理,得到硅锰石渣和矿石溶液,备用;
S8:水洗:对S7中所述的硅锰石渣进行水洗处理,并将水洗用水投放到S7中所述的矿石溶液中,得到硅锰矿石和硅锰浸出液,备用;
S9:气体分离:对S6中所述的反应气体进行分离处理,将反应气体中的二氧化碳分离出来并进行液化灌装保存,入库;
S10:浓缩:对S8中所述的硅锰浸出液进行真空浓缩处理,以提高硅锰浸出液浓度,得到浓缩液并投放到S6中所述的反应釜内。
[0006] 优选的,所述S1中,破碎时间为1-2小时,且破碎处理得到的高锰矿石碎料长度不大于20-30厘米。
[0007] 优选的,所述S2中,粉碎时间为45-60分钟,粉料粒径不大于5-10毫米。
[0008] 优选的,所述S5中,浓硫酸溶液与高锰矿石粉料投放比为5:(0.5-1.5)。
[0009] 优选的,所述S6中,选取耐腐蚀搅拌机构对高锰矿石粉料进行搅拌,高锰矿石粉料的搅拌转速为120-160转/分钟,搅拌时间为2-3小时。
[0010] 优选的,所述S6中,浓硫酸溶液的升温速率为0.3-1.2摄氏度/分钟,浓硫酸溶液的最终温度为92-98摄氏度。
[0011] 优选的,所述S7中,在进行固液分离工作时,选取目数为10-16的不锈钢筛网进行固液分离工作。
[0012] 优选的,所述S8中,在对硅锰石渣进行水洗工作的同时对硅锰石渣进行翻动处理。
[0013] 优选的,所述S9中,在对反应气体进行分离的同时对反应气体进行干燥除水处理。
[0014] 优选的,所述S10中,将硅锰浸出液的体积浓缩至原体积的15%-25%。
[0015] 本发明中,所述一种硅锰提取工艺通过对高锰矿石依次进行破碎、粉碎处理,有效降低高锰矿石颗粒大小,利于高锰矿石进行酸解反应;通过在反应釜内设置气体收集机构,方便收集高锰矿石酸解产生的气体,并通过分离处理可分离中反应气体中含有的大量的二氧化碳成分,提高企业效益;
通过在高锰矿石的酸解过程中进行搅拌和加热处理,使得高锰矿石的酸解过程中逐渐蒸发溶液中的水分,提高反应过程中的浓硫酸的浓度,进而有效提高反应速率,快速进行完成酸解工作,缩减反应耗费的时间,提高企业产能效益;
通过对酸解得到的高锰石渣进行水洗处理,去除硅锰矿石表面残存的硫酸成分,有效提高硅锰矿石纯净度,且通过对水洗液进行真空浓缩处理,提高水洗液中硫酸浓度,实现硫酸成分的回收利用,降低生产成本;
本发明设计合理,能够方便快捷的提取高锰矿石中的硅锰合金成分,且实现对水洗液和反应气体的回收利用,增加生产效益,降低生产成本,具备高效、节能、环保的特点。
法律保护范围
涉及权利要求数量10:其中独权1项,从权-1项
1.一种硅锰提取工艺,其特征在于,包括以下步骤:
S1:预处理:取高锰矿石原料,并利用破碎装置对高锰矿石原料进行破碎处理,得到高锰矿石碎料,备用;
S2:制粉:将S1中所述的高锰矿石碎料投放到粉碎设备内进行粉碎处理,得到高锰矿石粉料,备用;
S4:设计气体收集机构:在反应釜上设计并制作气体收集压缩机构,用于收集酸解高锰矿石产生的气体;
S5:酸解:向S4中所述的反应釜内注入浓硫酸溶液,并将S3中所述的高锰矿石粉料投放到浓硫酸溶液中进行酸解反应,同时启动气体收集压缩机构;
S6:搅拌加热:对S5中所述的高锰矿石粉料和浓硫酸溶液进行搅拌和加热处理,同时收集反应产生的气体,得到混合液和反应气体,备用;
S7:固液分离:对S6中所述的混合液进行固液分离处理,得到硅锰石渣和矿石溶液,备用;
S8:水洗:对S7中所述的硅锰石渣进行水洗处理,并将水洗用水投放到S7中所述的矿石溶液中,得到硅锰矿石和硅锰浸出液,备用;
S9:气体分离:对S6中所述的反应气体进行分离处理,将反应气体中的二氧化碳分离出来并进行液化灌装保存,入库;
S10:浓缩:对S8中所述的硅锰浸出液进行真空浓缩处理,以提高硅锰浸出液浓度,得到浓缩液并投放到S6中所述的反应釜内。
2.根据权利要求1所述的一种硅锰提取工艺,其特征在于,所述S1中,破碎时间为1-2小时,且破碎处理得到的高锰矿石碎料长度不大于20-30厘米。
3.根据权利要求1所述的一种硅锰提取工艺,其特征在于,所述S2中,粉碎时间为45-60分钟,粉料粒径不大于5-10毫米。
4.根据权利要求1所述的一种硅锰提取工艺,其特征在于,所述S5中,浓硫酸溶液与高锰矿石粉料投放比为5:(0.5-1.5)。
5.根据权利要求1所述的一种硅锰提取工艺,其特征在于,所述S6中,选取耐腐蚀搅拌机构对高锰矿石粉料进行搅拌,高锰矿石粉料的搅拌转速为120-160转/分钟,搅拌时间为
2-3小时。
6.根据权利要求1所述的一种硅锰提取工艺,其特征在于,所述S6中,浓硫酸溶液的升温速率为0.3-1.2摄氏度/分钟,浓硫酸溶液的最终温度为92-98摄氏度。
7.根据权利要求1所述的一种硅锰提取工艺,其特征在于,所述S7中,在进行固液分离工作时,选取目数为10-16的不锈钢筛网进行固液分离工作。
8.根据权利要求1所述的一种硅锰提取工艺,其特征在于,所述S8中,在对硅锰石渣进行水洗工作的同时对硅锰石渣进行翻动处理。
9.根据权利要求1所述的一种硅锰提取工艺,其特征在于,所述S9中,在对反应气体进行分离的同时对反应气体进行干燥除水处理。
10.根据权利要求1所述的一种硅锰提取工艺,其特征在于,所述S10中,将硅锰浸出液的体积浓缩至原体积的15%-25%。