电解金属锰生产方法、工艺流程与原材料质量要求

    目前世界上金属锰生产以电解法为主，该法获得品位高的金属锰w(Mn)＞99.7%,可以使用的锰矿石类型和品级比较广，原料可采用碳酸锰矿、二氧化锰矿以及高炉冶炼的富锰渣等。
    电解法生产金属锰，虽然锰的标准电极电位为-1.18V，但由于氢在金属锰上的超电压，锰仍然可以从中性溶液中析出到阴极上，但电流效率较低，一般为65%~75%。
    电解的重要条件是要求硫酸锰溶液中尽量不含其他金属，所以硫酸锰溶液必须在电解前充分净化，同时采用隔膜电解槽。
    硫酸锰溶液电解的工业生产流程如下图所示。

    用硫酸锰溶液作原料制取电解金属锰，所需原材料主要有：锰矿粉、硫酸、硫酸铵、液氨、氧化剂、还原剂、添加剂等。
    1.锰矿粉，分菱锰矿和软锰矿的两种。
    (1)菱锰矿(MnCO₃),质量要求符合国家标准GB3714-83的1~4级。
    (2)软锰矿(MnO₂),质量要求符合国家标准GB3713-83的1~4级。
    就生产角度而言，希望锰含量高，杂质元素种类少且含量低为佳，特别是铁和重金属元素的含量要求尽可能低。
    2.工业硫酸(H₂SO₄)质量指标应符合国家标准GB534-65.
    3.硫酸铵[(NH₄)₂SO₄]质量指标应符合国家标准GB535-65.
    4.液氨或氨水(NH₃,NH₃•H₂O)质量指标应符合国家标准GB536-65或化工部部颁标准HCI-88-64(CO₂含量不大于0.05g/L).
    5.还原剂
    (1)无烟煤粉，粒度2mm以下，灰分8%~13%。
    (2)黄铁矿FeS₂,S含量35%~40%。
    6.净化剂(除重金属用)
    (1)饱和(NH₄)₂S溶液(用硫酸与硫化钠反应制得硫化氢，然后用氨水吸收到饱和状态黄色油状液体).
    (2)福美钠[二甲胺基磺酸钠(CH₃)₂NCS₂Na]简称S.D.D,含量为88%以上。
    (3)乙硫氮(三水合二乙基二硫代胺基甲酸钠)[(CH₃CH₂)₂NCS₂Na•3H₂O].
    7.添加剂
    (1)二氧化硫(SO₂),质量符合湘Q/HG67-80.
    (2)二氧化硒(SeO₂),含量98%~99%。