Mảnh mangan điện phân, một sản phẩm kim loại mangan-có độ tinh khiết cao (Mn Lớn hơn hoặc bằng 99,7%), được sản xuất thông qua một quy trình toàn diện bao gồm "tiền xử lý quặng - lọc - tinh chế - điện phân - sau-xử lý." Cốt lõi của quy trình này bao gồm việc kiểm soát chính xác các điều kiện phản ứng và loại bỏ tạp chất để đảm bảo độ tinh khiết và các đặc tính hóa lý của sản phẩm, khiến nó trở thành nguyên liệu thô quan trọng trong các lĩnh vực-cao cấp như sản xuất thép và vật liệu pin.
Các chỉ số cốt lõi của sản phẩm:Mn Lớn hơn hoặc bằng 99,7% (cao cấp-Lớn hơn hoặc bằng 99,8%), tạp chất Fe Nhỏ hơn hoặc bằng 0,08%, Si Nhỏ hơn hoặc bằng 0,05%, S Nhỏ hơn hoặc bằng 0,03%, P Nhỏ hơn hoặc bằng 0,03%, độ dày vảy 1-5 mm, không có lớp oxit rõ ràng trên bề mặt;
Nguyên liệu cốt lõi:quặng mangan cacbonat (Mn Lớn hơn hoặc bằng 28%), axit sulfuric (98% loại công nghiệp), mangan dioxide (chất oxy hóa), bari sulfua (chất kết tủa), v.v.
Các bước sản xuất mảnh kim loại mangan điện phân
1
Tiền xử lý quặng
Đầu tiên, nghiền và nghiền quặng mangan đến một kích thước nhất định để phản ứng hóa học tiếp theo có thể được thực hiện đầy đủ hơn. Ví dụ, quặng mangan dạng khối được nghiền thành các hạt có kích thước nhỏ hơn 10 mm, sau đó được tinh chế thêm thành bột hàng chục micron bằng cách nghiền, có thể làm tăng diện tích tiếp xúc giữa quặng và chất lọc.
2
Lọc
Trộn bột quặng đã xử lý trước với chất tẩy rửa như axit sulfuric và phản ứng trong điều kiện nhiệt độ và khuấy nhất định để mangan trong quặng đi vào dung dịch dưới dạng mangan sunfat. Thông thường nhiệt độ phản ứng được kiểm soát ở 80-90 độ, tốc độ khuấy là 100-200 vòng/phút và thời gian phản ứng là 2-4 giờ, do đó tốc độ lọc mangan có thể đạt hơn 90%.
3
thanh lọc
Dung dịch lọc có chứa nhiều loại ion tạp chất, chẳng hạn như sắt, nhôm, canxi, magie, v.v., cần được loại bỏ thông qua một loạt các bước tinh chế. Đầu tiên, thêm chất oxy hóa, chẳng hạn như mangan dioxide hoặc hydro peroxide, để oxy hóa các ion sắt trong dung dịch thành các ion sắt hóa trị ba, sau đó điều chỉnh giá trị pH của dung dịch thành 4-5 để tạo thành kết tủa hydroxit của các ion sắt, ion nhôm, v.v. và loại bỏ chúng. Sau đó, thêm chất kết tủa sulfua, chẳng hạn như bari sulfua, để tạo thành kết tủa sulfua của các ion tạp chất như canxi và magie để loại bỏ thêm. Trong dung dịch tinh khiết, hàm lượng các ion tạp chất có thể giảm xuống mức ppm.
4
Điện phân
Cho dung dịch mangan sunfat tinh khiết vào bình điện phân, sử dụng tấm thép không gỉ hoặc tấm titan làm cực âm, tấm hợp kim chì làm cực dương và truyền dòng điện một chiều để điện phân. Ở cực âm, các ion mangan thu được electron để tạo ra mangan kim loại và lắng đọng trên tấm cực âm, đồng thời quá trình điện phân nước xảy ra trên cực dương để tạo ra oxy. Trong quá trình điện phân cần kiểm soát nhiệt độ điện phân ở mức 30-40 độ, mật độ dòng điện ở mức 200-400A/m2 và giá trị pH của chất điện phân ở mức 7-8 để đảm bảo hiệu suất điện phân và chất lượng lắng đọng của mangan.
5
Sau{0}}điều trị
Sau khikim loại manganthu được bằng điện phân được bóc ra khỏi tấm cực âm, rửa sạch bằng nước, sấy khô, v.v. để loại bỏ chất điện phân và nước bám trên bề mặt để thu được các tấm kim loại mangan điện phân. Để cải thiện chất lượng và hiệu suất của kim loại điện phân, một số phương pháp xử lý bổ sung đôi khi được thực hiện, chẳng hạn như ủ, để cải thiện cấu trúc vi mô và tính chất cơ học của nó.
