电解锰生产工艺流程简述

第一章第一章设计要求和原则设计要求和原则 1.11.1概述概述 本项目为俄罗斯 CHEK-SU 公司建设的年产 8 万吨电解金属锰项目， 生产主 原料为公司生产的氧化锰和碳酸锰精矿，采用湿法冶炼工艺，年生产天数330 天，年生产产量为80000 吨，设计四条电解生产线。采用有硒电解、无铬钝化环 保工艺，生产中产生的粉尘、酸雾回收利用，废水全部回收至污水处理站处理后 重复使用，废渣排至尾矿库堆存，电解冷却水闭路循环使用。 1.21.2设计指导思想和编制原则设计指导思想和编制原则 1.2.11.2.1设计指导思想设计指导思想 1、设计执行相关的方针、政策，使设计做到切合实际，技术先进，经济合 理，安全适用。 2、 全面贯彻综合利用俄罗斯 CHEK-SU 公司锰矿资源的基本方针，有效保 护和科学合理开发利用当地资源。 3、 优化冶炼工艺流程，在经济合理的条件下，尽量提高金属回收率。 4、 遵循可持续发展的观念， 严格执行环境保护法规、 安全和工业卫生法规， 加强综合利用，减少三废排放，完善三废处理设施，控制对环境的污染，做到环 境措施与工程建设“三同时”。 5、设计中在各个环节注意节省能源和降低成本。 6、严格按设计程序开展设计工作，确保设计质量。 1.2.21.2.2设计原则、产品产量和质量及能源消耗保证值设计原则、产品产量和质量及能源消耗保证值 1、建设年产 8 万吨电解金属锰工厂，工厂一次建成投产； 2、项目设计生产的产品为含 Mn99.8的电解金属锰（中华人民共和国黑色 冶金行业标准（YB/T051-2003），牌号为 DJMnD）； 3、主原料采用俄罗斯奇克苏福克公司生产的碳酸锰矿、氧化锰矿，湿法冶 炼生产工艺； 4、本项目采用目前行业最新的设备和工艺，对生产过程中产生的废气、废 水、废渣均采取了有效的治理措施，达到清洁生产及环保要求，工艺技术达到目 前同行业先进水平； 5、本次项目采用的技术经济指标为 （1）每条电解生产线 330 天生产量为 20000 吨，设计四条电解生产线，生 产规模 80000 吨/年（产品合格率为 100）； （2） 电解采用 SeO2添加剂， 正常生产时， 电流效率 68～70， 电流密度 320～ 380A/m2，槽电压为 4.2～4.6V，每吨锰直流电耗≤6500kWh； （3）项目采用的碳酸锰精矿 Mn27，氧化锰精矿 Mn35，本批次全锰分析结 果中，二价锰回收率85； （4）电解金属锰产品Mn 含量达到 99.8，即产品质量符合中华人民共和国 黑色冶金行业标准 YB/T051－2003； 6、废弃场和排放场的再利用，应符合俄罗斯联邦的卫生和自然保护立法要 求。 1.31.3建设规模及产品方案建设规模及产品方案 1.3.11.3.1建设规模建设规模 本项目规模为年产 8 万吨电解金属锰。 1.3.21.3.2工作制度工作制度 连续工作制，每天三班，每班 8 小时，年工作 330 天。 1.41.4厂址厂址 位于俄罗斯哈卡斯共和国西拉区图依姆村。 1.51.5设计范围设计范围 原料堆场、 汽修车间和加油站、 焙烧车间、 磨粉车间、 化合车间、 硫化车间、 净化车间、 粗滤车间、 精滤车间 （二者是否考虑合并在一起， 节约土建投资） 、 电解车间、尾矿库、成品车间、供电系统和配电系统、给排水系统、污水处理、 硫磺制酸车间、 冷却循环水系统、 供热供暖系统、 转运设施、 220kV 总降变电站、 进厂公路和铁路。是否增加全厂监控、地泵房、取水泵房等小子项 1.61.6设计标准设计标准 1、设计和施工标准采用俄罗斯联邦现行的强制性规定和条例。 2、在中国制造并出口的设备和材料采用中国标准，并依照俄罗斯联邦相关 法律取得认证证书，以证明其符合俄罗斯强制标准要求。 第二章第二章技术方案技术方案 2.12.1工艺技术方案工艺技术方案 2.1.12.1.1金属锰技术方案金属锰技术方案 2.1.1.12.1.1.1生产方法生产方法 金属锰的生产方法有火法冶炼和湿法冶炼。 本项目的产品金属锰采用电解法 即湿法冶炼生产。 锰矿运入厂后首先进行原料预处理根据原料到厂的含水分量，经过晾晒或 者烘干等系统，使水分达到＜5以下，才能进入下一道工序。氧化锰矿还原焙烧 得到一氧化锰再进一步磨粉；碳酸锰矿经磨粉得到所需粒度粉料，再用埋刮板输 送机将一氧化锰和碳酸锰矿粉分别送入化合槽浸出， 用硫酸将碳酸锰矿和一氧化 锰矿粉中的 Mn2浸出获得硫酸锰混合液矿浆，经一次压滤固液分离，硫酸锰溶液 再经硫化除重金属杂质、静置 24 小时之后，进入二次压滤，硫酸锰溶液加入电 解添加剂，进入合格液池储存，进入电解车间电解。在电解槽内电解时，阴极析 出氢，阳极析出氧气，控制各种工艺指标达到工艺要求，即可获得电解金属锰产 品。 2.1.1.22.1.1.2产品标准产品标准 本产品参照中华人民共和国黑色冶金行业标准（YB/T051-2003），生产 Mn99.8 的电解金属锰，其化学成分参见表 2－1。 表表 2-12-1电解金属锰的牌号及化学成分表电解金属锰的牌号及化学成分表 化学成分（质量分数）/ 牌号Mn 不小于 DJMnD99.80.030.04 CSPSiSeFe 不大于 0.0020.010.080.03 注锰含量由减量法减去产品中表列杂质含量总和得到， 即ω（Mn）100-[ω（CSPSiSeFe）]（） 2.1.1.32.1.1.3工艺流程图工艺流程图 电解金属锰的生产工艺流程详见图 2－1。 二氧化锰 矿 滤渣 制酸 碳酸锰矿粉 硫酸 阴极板 氨水 硫磺 氧化剂或空气 还原焙烧 图图 2-12-1 金属锰生产工艺流程图金属锰生产工艺流程图 浸出、氧化、中和 2.1.1.42.1.1.4主要生产技术指标主要生产技术指标 一次压滤 硫化剂 项目主要生产技术指标见表2－2。 硫化表表 2-22-2项目主要技术指标表项目主要技术指标表 序号 一 二 1 2 3 4 渣场 5 综合利用 6 7 三 1 指标名称 性能保证指标 二次压滤 总锰回收率（碳酸锰） 静置 总锰回收率（二氧化锰） 可溶锰（二价锰）总回收率 三次压滤 主要技术指标 滤渣含水 产品合格率 电流效率 电解 阴极板电流密度 钝化 电解合格液Mn含量 阳极液Mn含量 工作制度 年工作天数 干燥 清洗 d 槽电压 合格液池 下层液 添加剂 ＜25以下（取决于压滤机） 99.7 65～70 320～380 4.2～4.6 阴极板 35～40 12～15 清理 330抛 光 单位 83 80 85 废水处理池 数量 阳极液池 A/m V g/L g/L 2 剥离重复利用 序号 2 3 指标名称 天工作班数 班工作时数 单位 班 h 数量 三 8 第三章第三章 工艺流程简述工艺流程简述 3.13.1 工艺流程系统划分工艺流程系统划分 1）原料储存和制备系统； 2）浸出系统（矿浆、浸出、氧化、中和） ； 3）压滤系统（固与液分离、硫化、静置、合格液池） ； 4）电解系统（控制槽Mn2含量，温度，pH 值，电流，阴、阳极 板导电） 5）产品处理系统（电解 24 小时后取