年產(chǎn)8000噸濕法硫酸錳廠的工藝設(shè)計(jì)論文
現(xiàn)如今，許多人都有過寫論文的經(jīng)歷，對(duì)論文都不陌生吧，論文是探討問題進(jìn)行學(xué)術(shù)研究的一種手段。那么你有了解過論文嗎？以下是小編精心整理的年產(chǎn)8000噸濕法硫酸錳廠的工藝設(shè)計(jì)論文，希望對(duì)大家有所幫助。
年產(chǎn)8000噸濕法硫酸錳廠的工藝設(shè)計(jì)論文 篇1
摘要：
本設(shè)計(jì)為年產(chǎn)8000噸硫酸錳廠的工藝設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，對(duì)生產(chǎn)原理和工藝流程進(jìn)行了選擇和論證，對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外各種硫酸錳的生產(chǎn)工藝進(jìn)行了綜述，剖析了高溫焙燒法、酸浸法、兩礦加酸法的優(yōu)點(diǎn)和不足，對(duì)整個(gè)工藝流程進(jìn)行了相關(guān)工藝計(jì)算，對(duì)主要設(shè)備進(jìn)行了設(shè)計(jì)和選型，同時(shí)對(duì)安全生與“3廢”治理做了相關(guān)的討論。
關(guān)鍵字：
硫酸錳；工藝設(shè)計(jì)；軟錳礦
THE TECHNICAL CONTRIVANCE OF 8000 TON MANGANOUS SULFATE FACTORY
Abstract: This design is focused on the product of 8000 tons manganous sulfate technical contrivance. According to the design, the procreative principle and the craftwork flow are selected and demonstrated. The current technologies for the manufacture of manganese sulfate at home and abroad were reviewed, especially the merits and shortcomings of calcination method, acid extraction method, pyrites/pyrolusite method, sulfur dioxide method were summarized. The correlative technical calculation is available in the design. And contriving and choosing the types of important equipments and pipes are included in the design, too. And at the same time, the safe production of this device and the trashes are also discussed.
Key words: manganous sulfate； technical contrivance ；pyrolusite
前 言
硫酸錳是重要的基礎(chǔ)錳鹽，世界上有近百分之810的錳產(chǎn)品是利用硫酸錳或者通過硫酸錳溶液生產(chǎn)出來(lái)的。這也是硫酸錳消耗的主要方面，除了作為工業(yè)原料之外，硫酸錳在農(nóng)業(yè)、工業(yè)上還有著10分廣泛的用途。
硫酸錳在農(nóng)業(yè)上主要用作微量元素肥料和飼料添加劑。雖然肥料和飼料中的錳可以采用不同的形式添加，例如：硫酸錳、碳酸錳、1氧化錳、錳的有機(jī)物等，但是硫酸錳的價(jià)格便宜、效果又好，因此最受歡迎。世界上缺錳的土壤面積較大，僅中國(guó)保守估計(jì)就有1億畝以上，因此硫酸錳作為微量元素的市場(chǎng)很大，而且還有巨大的潛力。
世界上消費(fèi)硫酸錳最多的國(guó)家是美國(guó)，年需求量15-18萬(wàn)噸。其次是西歐如英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、芬蘭、荷蘭和東歐羅馬尼亞。2005年世界的銷量為40萬(wàn)噸，而估計(jì)2010世界需求量約為50萬(wàn)噸。因此，對(duì)硫酸錳生產(chǎn)裝置工藝線路的選擇與論證以及流程的優(yōu)化等方面的研究是非常有意義和價(jià)值的。
在3個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，廣泛查閱了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外硫酸錳的生產(chǎn)工藝資料，再按畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求，依據(jù)永達(dá)錳業(yè)公司的原始資料，采用新型還原劑和軟錳礦室溫浸出制備硫酸錳的新工藝，對(duì)年產(chǎn)8000噸的硫酸錳的工藝裝置進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并繪制了生產(chǎn)工藝流程圖，主要設(shè)備的裝置圖以及廠房的平面布置圖。
本設(shè)計(jì)說(shuō)明書共分為7部分：
1 總論
2 生產(chǎn)工藝的選擇與論證
3 生產(chǎn)原料簡(jiǎn)介
4 生產(chǎn)工藝的計(jì)算
5 主要設(shè)備工藝計(jì)算及選型
6 主要管道的計(jì)算與選型
7 安全生產(chǎn)及3廢治理
年產(chǎn)8000噸濕法硫酸錳廠的工藝設(shè)計(jì)論文 篇2
摘 要:
介紹了兩礦法浸出低品位軟錳礦的原理及工藝條件,在一定的工藝條件下,以硫鐵
礦作還原劑,用硫酸直接浸出Mn 含量為25 %左右的低品位軟錳礦,浸出率達(dá)93 % ,該工
藝具有能耗少,成本低,實(shí)用性強(qiáng),錳回收率高等特點(diǎn),為低品位軟錳礦的利用開辟了新的
途徑。
關(guān)鍵詞:
兩礦法;軟錳礦;硫酸錳;工藝研究
中圖分類號(hào): TF111. 31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1002 - 4336 (2004) 02 - 0035 - 03
近10 年來(lái),隨著我國(guó)錳冶金及錳化工的飛
速發(fā)展,對(duì)錳礦的需求量越來(lái)越大,高品位的錳
礦日漸減少,錳礦的出廠價(jià)近年也在不斷攀升,
給錳冶金及錳化工行業(yè)的生產(chǎn)成本控制提出了
嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。我國(guó)的錳礦儲(chǔ)量十分有限,而大部
分是低品位的。低品位的菱錳礦已在電解錳及
電解二氧化錳中得到廣泛利用,低品位的軟錳
礦一直無(wú)法直接利用,只有通過選礦來(lái)提高品
位,這樣既提高了成本又浪費(fèi)了資源。為克服
傳統(tǒng)法生產(chǎn)硫酸錳轉(zhuǎn)化率低、能耗大、成本高,
且勞動(dòng)強(qiáng)度大,對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重的缺點(diǎn),充分利
用我省低品位軟錳礦,作者開展了兩礦法浸出
低品位軟錳礦制硫酸錳及其下游產(chǎn)品的工藝研
究。實(shí)驗(yàn)表明:該法原料來(lái)源廣,工藝及設(shè)備簡(jiǎn)
單,操作穩(wěn)定,能耗低,生產(chǎn)成本低,具有廣泛的
實(shí)用性,顯著的.經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
1 基本原理
兩礦法浸出軟錳礦制硫酸錳的研究較多,
但直接利用錳含量低于30 %的低品位軟錳礦
制備硫酸錳還未見報(bào)道。軟錳礦中錳是以二氧
化錳的形式存在的,不能被硫酸直接浸出,必需
要有還原劑的存在,才能將Mn4 + 還原成Mn2 +
再與H2SO4 生成MnSO4 。還原劑有多種,如硫
鐵礦、硫酸亞鐵、二氧化硫及其它還原劑。作者
選用原料來(lái)源廣,價(jià)格便宜,操作方便,還原效
果好且便于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中使用的硫鐵礦作
還原劑,即兩礦法。就是將軟錳礦、硫鐵礦、硫
酸按一定比例混合,在一定條件下反應(yīng)生成硫
酸錳,然后再將同時(shí)被硫酸浸出的其它雜質(zhì)除
掉,得到硫酸錳。一般認(rèn)為,兩礦法的主反應(yīng)方
程式為:
15MnO2 + 2FeS2 + 14H2SO4
15MnSO4 + Fe2 (SO4) 3 + 14H2O
選定的硫酸錳生產(chǎn)工藝流程見圖1 。
2 實(shí) 驗(yàn)
2. 1 原料及規(guī)格
軟錳礦:本研究采用湖南省衡陽(yáng)地區(qū)某礦
未經(jīng)選礦的低品位軟錳礦,粒度為01150 mm ,
其主要成分如下:
MnO2 39181 % ,Mn 25117 % , Fe 7125 % ,
MgO 0174 % ,CaO 1718 %。
硫鐵礦: 采用湖南省某礦硫鐵礦,粒度為
01150 mm ,其主要成分如下:
S 3517 % , Fe 35186 % ,其中FeS∶1414 % ,
FeS2∶5711 %
硫酸:采用湖南省某廠93 %的冶煉回收酸
2. 2 實(shí)驗(yàn)研究
實(shí)驗(yàn)以2 000 mL 的燒杯為反應(yīng)器,帶攪拌
器。首先將一定量的水注入反應(yīng)器,開啟攪拌,
按一定比例準(zhǔn)確加入軟錳礦、硫酸,升溫,然后
慢慢加入硫鐵礦粉。加熱升溫至95 ℃左右,保
溫3～6 h ,反應(yīng)完畢后加入除鐵劑,待pH > 5
時(shí),將反應(yīng)料漿過濾,洗滌,洗水作下次浸取用,
得到的硫酸錳溶液加入除雜劑,在攪拌的條件
下保持一定時(shí)間,然后過濾,濾液經(jīng)靜置后再過
濾,以除去硫酸錳溶液中的雜質(zhì),干凈的硫酸錳
溶液可作為金屬錳或二氧化錳、碳酸錳等下游
產(chǎn)品的原料,也可濃縮結(jié)晶再干燥得到硫酸錳
產(chǎn)品。
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
3. 1 條件實(shí)驗(yàn)
條件實(shí)驗(yàn)采用正交試驗(yàn)的方法進(jìn)行,固定
軟錳礦、液固比及反應(yīng)溫度,選擇硫鐵礦用量、
硫酸用量和反應(yīng)時(shí)間作為3 個(gè)因子來(lái)設(shè)計(jì)正交
試驗(yàn),每個(gè)因子取3 個(gè)不同的水平,正交試驗(yàn)各
因子的水平設(shè)計(jì)見表1 。
表1 正交試驗(yàn)因子水平設(shè)計(jì)表
水平
因子
A ( FeS2 ,g) B (H2SO4 ,g) C(時(shí)間Ph)
1 A 1 B1 C1
2 A 2 B2 C2
3 A 3 B3 C3
正交試驗(yàn)方案及結(jié)果見表2 。
表2 正交試驗(yàn)方案及結(jié)果
序號(hào)
A B C
1 2 3
浸取率P%
1 A 1 B 1 C1 75. 5
2 A 1 B 2 C2 85. 2
3 A 1 B 3 C3 68. 6
4 A 2 B 1 C1 92. 7
5 A 2 B 2 C2 93. 5
6 A 2 B 3 C3 83. 2
7 A 3 B 1 C1 83. 7
8 A 3 B 2 C2 84. 3
9 A 3 B 3 C3 79. 4
K1 229. 3 251. 9 243. 0
K2 269. 4 263. 0 257. 3
K3 247. 4 231. 2 245. 8
K1 76. 4 84. 0 81. 0
K2 89. 8 87. 7 85. 8
K3 82. 5 77. 1 81. 9
R 13. 4 10. 6 4. 8
因子主次A > B > C
較優(yōu)水平A 2 B 2 C2
從表2 看出, A 因子中, k2 = 8918 為最大,
說(shuō)明A 因子中A 2 水平最好,同樣, B 因子和C
因子中, B2 水平和C2 水平最好。因此, A 2 、
B2 、C2 為較優(yōu)水平。由表中R 值看出,對(duì)浸出
率影響的因子主次為A 因子最大, B 因子次
之, C 因子較小。
3. 2 最優(yōu)工藝條件驗(yàn)證
根據(jù)正交試驗(yàn)結(jié)果, 選取因子中A 2 、B2 、
C2 為工藝條件,固定軟錳礦用量,反應(yīng)溫度取
95 ℃,液固比取5∶1 ,進(jìn)行循環(huán)試驗(yàn),試驗(yàn)的其
中3 組連續(xù)數(shù)據(jù)見表3 。
表3 最優(yōu)工藝條件循環(huán)試驗(yàn)結(jié)果
序號(hào)
項(xiàng)目
軟錳礦Pg 硫鐵礦Pg 硫酸Pg 液固比溫度P℃ 反應(yīng)時(shí)間Ph 浸出率P%
1 200 S 110 5∶1 95 4 93. 48
2 200 S 110 5∶1 95 4 93. 60
3 200 S 110 5∶1 95 4 92. 12
【年產(chǎn)8000噸濕法硫酸錳廠的工藝設(shè)計(jì)論文】相關(guān)文章：
平面設(shè)計(jì)印刷工藝論文08-09
工藝美術(shù)與藝術(shù)設(shè)計(jì)的思考論文07-31
工藝性動(dòng)畫微電影制作設(shè)計(jì)研究論文07-16
工業(yè)設(shè)計(jì)中工藝美術(shù)作用論文07-17
廠拌熱再生瀝青混合料施工工藝探討論文07-31
藝術(shù)創(chuàng)想在工藝美術(shù)設(shè)計(jì)的作用論文09-01
工藝美術(shù)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新思維分析論文07-15
工藝美術(shù)設(shè)計(jì)創(chuàng)新的思維探討論文07-14