常壓提取兩礦法錳渣中硅的響應面分析與優化*

楊曉紅，陳前林，薛希仕 ，楊江華

（1.銅仁學院材料與化學工程學院，貴州銅仁554300；2.貴州大學化學與化工學院；3.貴州遠盛鉀業科技有限公司）

隨著中國錳冶金及錳化工的飛速發展，對錳礦的需求量越來越大，高品位的錳礦日漸減少。為克服傳統方法生產硫酸錳轉化率低、能耗大、成本高等缺點，應充分利用低品位軟錳礦資源［1］。近年來，軟錳礦漿煙氣脫硫技術倍受業界關注。傳統的技術為通過硫鐵礦與軟錳礦的復合礦漿與含SO2的煙氣逆向接觸，實現脫硫的目的。反應過程中體系溫度控制為90～95℃，pH≤2.0，反應后生成液經除雜、濃縮、干燥即可得到硫酸錳產品［2-9］。該技術不僅回收了煙氣中的硫資源、減輕環境污染，也降低了傳統錳加工過程的能耗，具有較好的經濟性，但該技術中添加較多的還原劑硫鐵礦，導致反應后礦渣的量較大。20世紀90年代以來，針對該技術及其錳渣資源化利用的研究也日益增多，并取得一定的研究進展。查進［10］利用磷渣錳渣，通過摻雜石灰、粉煤灰等對其性能進行力學及強度機理的研究，制備了路面基層材料。邱誠等［11］、蔣小花［12］利用脫硫錳渣制作了建筑免燒磚。徐瑩等［13］研究發現，脫硫過程中產生的吸收液中錳離子的質量濃度可達40 g/L，硫酸銨質量濃度高達110～120 g/L，尾渣中含有30%～35%（質量分數）的吸收液，造成資源的極大浪費，并通過實驗對其中的錳離子和硫酸銨進行提取回收。陳超等［14］針對礦渣中含有的大量硅元素，采用堿溶法提硅，且硅的提取率可達70%。……