【正文】 度——95℃ 最終pH值——4. 蒸發(fā)器：壓力——減壓 溫度——100℃5. 結(jié)晶器：壓力——減壓 溫度——100℃第二節(jié) 主要設(shè)備方案一、設(shè)計(jì)執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范1.《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》。熱載體(熱空氣、煙道氣)干燥物料后，通過旋風(fēng)除塵器收集其狹帶的粉塵后排空。在干燥過程中，物料借助于圓筒的緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，在重力作用下從高的一端向較低一端移動(dòng)。將脫水后硫酸錳(含水量為8～10%)進(jìn)至回轉(zhuǎn)干燥筒進(jìn)行干燥。④脫水干燥本法采用三足式自動(dòng)卸料離心機(jī)脫水。當(dāng)溶液濃度達(dá)38176。③結(jié)晶濃縮結(jié)晶在真空下進(jìn)行，采用多效連續(xù)蒸發(fā)高低溫結(jié)晶器，連續(xù)操作。由于掌握適當(dāng)?shù)娜芤簆H值是關(guān)鍵，可以采用逐步加鈣中和調(diào)節(jié)pH值法來除雜并得到相應(yīng)產(chǎn)物。此后，在氧化罐中加人少量軟錳礦（約為原投入反應(yīng)的軟錳礦質(zhì)量的4%），將二價(jià)鐵氧化為三價(jià)鐵，并在空氣作用下使氧化更加完全，氧化時(shí)間為2～3h。待硫酸加完畢，再攪拌5～6h，可以使反應(yīng)徹底進(jìn)行。工藝流程圖如下圖5。在整個(gè)浸出反應(yīng)的過程中，反應(yīng)機(jī)理較為復(fù)雜，其可能的反應(yīng)有:3MnO2 + 2FeS2 + 6H2SO4 = 3MnSO4 + Fe2 (SO4)3 + 4S + 6H2O MnO2 + FeS2 + 2H2SO4 = MnSO4 + FeSO4 + 2S + 2H2O 15MnO2 + FeS2 + 14H2SO4 = 15MnSO4 + Fe2 (SO4)3 + 14H2O 4MnO2 + FeS2 + 4H2SO4 = 4MnSO4 + FeSO4 + S + 4H2O 可以認(rèn)為其總反應(yīng)按下列反應(yīng)進(jìn)行:15MnO2+2FeS2+14H2SO4 =15MnSO4+Fe2 (SO4)3+14H2O此外礦物中的其它成分也會(huì)發(fā)生一些分解反應(yīng)而溶解浸出進(jìn)入溶液中:FeO + H2SO4 = FeSO4 + H2O Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2 (SO4)3 + 3H2O Al2O3 + 3H2SO4 = Al2 (SO4)3 + 3H2O浸出液中除了含有大量MnSO4外，還含有Fe2 + 、Fe3 + 、Al3 + 等雜質(zhì)離子，通過加入中和劑調(diào)節(jié)溶液的pH=4～5范圍，使溶液中的Fe3 +以Fe(OH)3或FeO(OH)的形式沉淀除去，同時(shí)溶液中含有Al3 +及其它雜質(zhì)離子在此也基本一起被沉淀除去。產(chǎn)品質(zhì)量嚴(yán)格執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)硫酸錳標(biāo)準(zhǔn)》（HG/T29621999）和《飼料級(jí)硫酸錳標(biāo)準(zhǔn)》(HG 29361999)。表3. 4：總物料平衡表投入產(chǎn)出名稱數(shù)量(kg)名稱數(shù)量(kg)軟錳礦2340產(chǎn)品MnSO4硫鐵礦784雜質(zhì)氫氧化鋁濃硫酸1284氫氧化鐵碳酸鈣硫酸鈣二氧化硅礦渣其它（水與產(chǎn)品損失）合計(jì)*注：以上物料平衡以生產(chǎn)1噸產(chǎn)品為基準(zhǔn)。表3. 2：產(chǎn)品分布序號(hào)產(chǎn)品名稱kg/h1飼料級(jí)硫酸錳5002工業(yè)級(jí)硫酸錳3鐵系顏料4酸性白土2500合計(jì)4500三、原料及產(chǎn)品性質(zhì)。第三節(jié) 原料來源及產(chǎn)品方案一、原料來源。由于濕法省掉了高溫還原工序，也就克服了火法的缺點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)可行，具有一定的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。這一方法具有需要精礦，回收率低、能耗高，環(huán)境條件差等缺點(diǎn)。從冶金的方法看，主要有火法和濕法兩類。該浸出工藝克服了軟錳礦傳統(tǒng)法生產(chǎn)中對(duì)原料要求高、能耗高、勞動(dòng)強(qiáng)度大、成本高、環(huán)境差等缺點(diǎn)，節(jié)約了能源，降低了成本，原料來源廣，工藝及設(shè)備簡(jiǎn)單，操作穩(wěn)定，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，是一種值得推廣應(yīng)用的硫酸錳生產(chǎn)新工藝。該方法目前逐漸被中國硫酸錳廠家采用，優(yōu)點(diǎn)在于省掉了高溫還原焙燒工序，改善了操作環(huán)境，降低了原料消耗，浸取、中和除鐵、除重金屬都是在同一反應(yīng)槽中一次完成，固液分離容易。其反應(yīng)原理為:15MnO2 + 2FeS2 + 14H2 SO4 =15MnSO4 + Fe2 (SO4) 3 + 14H2O其工藝流程見圖4。圖3 兩礦焙燒法制備硫酸錳工藝流程圖該方法不需要用硫酸，設(shè)備要求低，但需要較高溫度，能耗大，污染環(huán)境，帶入的雜質(zhì)較多。熟料用稀硫酸錳溶液浸出，經(jīng)過過濾濾渣用清水洗滌，洗滌液作為浸了稀液，濾液濃縮結(jié)晶制得硫酸錳產(chǎn)品。軟錳礦與硫鐵礦混合焙燒的主要反應(yīng)為：8MnO2+4FeS2+11O2=2Fe2O3+MnSO41979年廣東梅縣大雅化工廠進(jìn)行了兩礦焙燒法的工藝研究，在小型試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了擴(kuò)大試驗(yàn)獲得了成功的產(chǎn)品，質(zhì)量均達(dá)到出口一級(jí)品標(biāo)準(zhǔn)。該方法提取率高，工藝路線簡(jiǎn)單成本低，對(duì)設(shè)備的腐蝕較小，減少了能耗和環(huán)境的污染，但成本較高。四、硫酸亞鐵法 早在1947年就已經(jīng)有報(bào)導(dǎo)用酸性硫酸亞鐵或酸洗液處理軟錳礦制取硫酸錳。其工藝流程如下圖2。三、纖維素還原法纖維素還原法就是利用纖維素按一定配比加入到軟錳礦中，加入濃硫酸進(jìn)行放熱反應(yīng)，導(dǎo)致纖維素酸解為纖維二糖、纖維三糖、纖維四糖，戊多糖水解為戊糖，戊糖進(jìn)一步脫水形成具有良好溶劑作用的醛糖，反應(yīng)體系中的纖維素(C6H10O5)n遇到濃硫酸會(huì)脫去組成水成為活性度很大的碳，繼而與濃硫酸反應(yīng)生成還原性很強(qiáng)的二氧化硫，從而促使軟錳礦中的MnO2直接轉(zhuǎn)化為可溶性的硫酸錳。雖然MnS2O6很不穩(wěn)定,會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)轉(zhuǎn)化為硫酸錳:MnS2O6 +MnO2 =2MnSO4但MnS2O6的存在不僅嚴(yán)重影響硫酸錳產(chǎn)品質(zhì)量，而且會(huì)降低硫酸錳的產(chǎn)率。圖1 二氧化硫法制備硫酸錳工藝流程圖由于以上反應(yīng)是在漿液中進(jìn)行，因此可以認(rèn)為是SO2先溶于水形成H2SO3后再與MnO2反應(yīng)。其基本反應(yīng)為:MnO2 + SO2 =MnSO4 (1)MnO2 + 2SO2 =MnS2O6 (2)（1）為主反應(yīng)，(2)為副反應(yīng)。二、二氧化硫法最近使用二氧化硫氣體制備硫酸錳的方法開始被關(guān)注，但是這種方法仍處在理論探討和小規(guī)模實(shí)驗(yàn)探索中，技術(shù)尚未成熟。該工藝已有近半個(gè)多世紀(jì)的歷史，是一個(gè)成熟的傳統(tǒng)工藝。以下的工藝路線均采用不同的還原劑來確定的。第三篇 工程技術(shù)方案研究第一章 建設(shè)規(guī)模、工藝流程與產(chǎn)品方案第一節(jié) 建設(shè)規(guī)模 年產(chǎn)萬噸硫酸錳項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)模1萬噸/年，年開工250天共6000小時(shí)。蒸汽需求量為15t/h，主要用于相關(guān)設(shè)備的加熱和溫度的維持。第二章 輔助材料和燃料的供應(yīng)第一節(jié) 燃料供應(yīng)本項(xiàng)目生產(chǎn)蒸汽的鍋爐采用工業(yè)煙煤做燃料。此外，對(duì)全國硫酸錳生產(chǎn)企業(yè)中的32家調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)工業(yè)用硫酸錳企業(yè)最多，為25個(gè)，生產(chǎn)飼料添加劑的有15個(gè)，生產(chǎn)肥料和食品添加劑企業(yè)分別是5個(gè)和2個(gè)。表2. 1：硫酸錳市場(chǎng)調(diào)查情況表序號(hào)生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品等級(jí)產(chǎn)品規(guī)格價(jià)格（元/噸）發(fā)布日期備注1廣西遠(yuǎn)辰錳業(yè)工業(yè)級(jí)硫酸錳≥%34002005/11/24過250目篩95%2衡陽科思化工工業(yè)級(jí)錳≥%28002006/8/310噸起訂3邵陽市恒誠化工飼料級(jí)錳≥%25502006/8/35噸起訂4湖南長沙金輝化工分析純錳≥%24002006/8/5粒度:60～12020噸起訂5湖南永州南電錳業(yè)其他硫酸錳≥98%24602006/8/3粒度:605噸起訂6常寧松柏冶煉化工飼料級(jí)錳≥%25502006/8/3粒度:2005噸起訂7諸城康盛飼料廠工業(yè)級(jí)硫酸錳≥98%26002003/8/2粒度:8020噸起訂8興業(yè)天德錳業(yè)飼料級(jí)硫酸錳≥98%28502006/7/17粒度:6010噸起訂9天津宇宙化工工業(yè)級(jí)硫酸錳≥98%33002006/7/81噸起訂10山東雙興達(dá)化工工業(yè)級(jí)硫酸錳≥98%30002006/7/311噸起訂11玉林榮鑫化工工業(yè)級(jí)硫酸錳≥98%34002006/7/10過250目篩95%12常寧湘江化工飼料級(jí)錳≥%32002006/5/81噸起訂市場(chǎng)調(diào)查結(jié)果表明，市場(chǎng)上硫酸錳的價(jià)格隨硫酸錳的含量、粉粒大小不同而存在較大差異。綿陽金化實(shí)業(yè)鄂州硫酸錳廠上海冬建化工弘業(yè)添加劑廠龍雨硫酸錳廠陜西宏達(dá)錳業(yè)榕豐化工公司臨淄聚鈺化工泰龍化工公司 四川蜀鷹礦業(yè)重慶聯(lián)華化工天府凌云化工重慶杜洲化工 杜洋化工冶金 重慶索特化工 重慶江北化工 華琦精細(xì)化工 元和精細(xì)化工 松桃金地錳業(yè)松桃木耳錳礦 大龍藍(lán)天化工貴州華捷化工 新華高蛋白飼料松桃鴻達(dá)錳粉 南寧晉昌錳③ 貴州錳鹽企業(yè)廣西五星化工 玉林榮鑫化工桂平新桂化工 靖西富森化工廣西遠(yuǎn)辰錳業(yè) 金雁化工公司② 廣西錳鹽企業(yè)湖南超牌化工湘潭綜合化工廠邵東西江化工長沙鹿芝化工廠 長沙金洲化工 長沙東岸化工 永州耀華錳業(yè)相信今后的硫酸錳發(fā)展，一定會(huì)沿著生產(chǎn)技術(shù)型、經(jīng)濟(jì)型、環(huán)保型方向發(fā)展。當(dāng)今硫酸錳廠家只有憑借價(jià)廉物美的產(chǎn)品，才能立足不敗之地。這種現(xiàn)象導(dǎo)致中國硫酸錳生產(chǎn)無法汲取國外先進(jìn)技術(shù)，更談不上從國外具有代表性的硫酸錳廠家學(xué)習(xí)先進(jìn)的管理方式，從而形成了當(dāng)前中國硫酸錳生產(chǎn)雖然量大，但質(zhì)量不高的尷尬局面。同時(shí)也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到中國硫酸錳工業(yè)與國外的差距。孕期缺錳，胎兒可發(fā)生生長停滯，出生后智力低下，先天性共濟(jì)失調(diào)、腦功能失調(diào)、平穩(wěn)機(jī)能障礙等癥狀。它還能增強(qiáng)內(nèi)分泌功能，維持甲狀腺的正常功能，促進(jìn)性激素的合成，調(diào)節(jié)神經(jīng)反應(yīng)能力?！　″i又是重要酶的組成成分，也是許多酶的重要活化劑。（4）食品 錳是核酸結(jié)構(gòu)中的成分，能促進(jìn)膽固醇的合成。硫酸錳用于油漆、油墨工業(yè)作催干劑能使其迅速干燥；在制鹽工業(yè)上，鹽鹵中加入一定量的硫酸錳，能使鹽的結(jié)晶改善，質(zhì)量提高；在輕紡工業(yè)用于陶瓷、織物染色和還原印染，合成脂肪酸的催化劑；錳化合物作為著色劑能使玻璃著成紫色，在熔制過程中二氧化錳和高錳酸鉀都能分解為氧化錳和氧，玻璃系由氧化錳著色。鋁錳合金門窗等已逐漸進(jìn)入普通居民住宅，大大地?cái)U(kuò)大了金屬錳的市場(chǎng)。近幾年來，由于特鋼的迅速發(fā)展，特別是我國200系不銹鋼的發(fā)展，金屬錳在冶金中的比重越來越大。隨著冶金技術(shù)的進(jìn)步，高效鋼材及噴射冶金技術(shù)得到了很大的發(fā)展，電解金屬錳粉在冶金工業(yè)中的應(yīng)用已日益增加，用量擴(kuò)大，突破了上述指標(biāo)。在國外鋼鐵工業(yè)中，電解金屬錳也用做脫氧劑和脫硫劑。發(fā)達(dá)國家如美國、英國、日本、挪威等，因缺乏生產(chǎn)硫酸錳的錳礦資源，或因硫酸錳生產(chǎn)的傳統(tǒng)工藝能耗高、污染大，都不生產(chǎn)硫酸錳，主要靠從發(fā)展中國家，特別是從中國進(jìn)口。硫酸錳也是重要的飼料添加劑和肥料添加劑。范圍為本項(xiàng)目提供主要的原料；硫鐵礦采用正旺鐵礦精選后的廢渣，價(jià)格低廉；硫酸及碳酸鈣市場(chǎng)供應(yīng)充足。礦層間往往有含錳頁巖、粘土質(zhì)頁巖、硅質(zhì)巖、薄層灰?guī)r等夾層。單層錳礦體長50～130米，厚3～7米，含錳礦層與頂、底板圍巖界線清楚，總體傾向北、北西、南西不等，傾角46～52度。區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源十分豐富，現(xiàn)已經(jīng)查明的有錳、銅、鉛、鋅、金、銀、鎢、鉬、石膏、硫錳礦、石灰?guī)r、大理巖、白云巖、天青巖、煤等四十余種礦產(chǎn)，共400余處礦床（點(diǎn)）。從地區(qū)分布看，以廣西、湖南最為豐富，占全國總儲(chǔ)量的55%；貴州、云南、遼寧、四川等地次之。人員配置如下：董事長 1人各部經(jīng)理 7人工程師 6人技術(shù)員 12人原料預(yù)備工序 6人反應(yīng)工序 6人凈化工序 6人濃縮包裝工序 6人合計(jì) 50人第二篇 市場(chǎng)分析第一章 產(chǎn)品供需分析第一節(jié) 原料供應(yīng)預(yù)測(cè)中國錳礦資源較多，分布廣泛，在全國21個(gè)省(區(qū))均有產(chǎn)出；有探明儲(chǔ)量的礦區(qū)213處，居世界第3位。二零零六年八～十月 完成可行性研究報(bào)告及評(píng)估二零零六年十～十一月 完成環(huán)境評(píng)價(jià)報(bào)告及評(píng)估二零零六年十一～十二月 完成基礎(chǔ)設(shè)計(jì)二零零七年一～三月 開始詳細(xì)設(shè)計(jì)、設(shè)備訂貨二零零七年四～六月 1000噸/年硫酸錳生產(chǎn)裝置開始施工二零零七年六～十月 工程完工驗(yàn)收中交接、裝置投料生產(chǎn)二零零八年六～十月 1萬噸/年硫酸錳生產(chǎn)裝置開始施工二零零八年十一月～十二月 工程完工驗(yàn)收中交接、裝置投料生產(chǎn)第四節(jié) 組織機(jī)構(gòu)與人力資源配置一、組織機(jī)構(gòu)公司執(zhí)行董事會(huì)領(lǐng)導(dǎo)下的總經(jīng)理負(fù)責(zé)制。表1. 6：公用系統(tǒng)工程序號(hào)項(xiàng)目依托關(guān)系1新鮮水自來水企業(yè)2循環(huán)水自產(chǎn)3電工業(yè)園區(qū)供電系統(tǒng)4蒸汽自產(chǎn)自消5消防水自來水企業(yè)6天然降水和衛(wèi)生污水進(jìn)入工業(yè)園區(qū)污水排放系統(tǒng)第三節(jié) 項(xiàng)目實(shí)施的建議 根據(jù)國內(nèi)類似裝置的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，從可行性研究編寫開始，整個(gè)建設(shè)周期大致可以分為以下幾個(gè)階段。表1. 4：原料來源一覽表序號(hào)原料名稱來源及依托條件1軟錳礦礦山自采2硫鐵礦正旺鐵礦精選后的廢渣3濃硫酸（98%）市內(nèi)外購4重質(zhì)碳酸鈣市內(nèi)外購三、產(chǎn)品去向。通過項(xiàng)目建設(shè)可以與中南地區(qū)化工方面較有實(shí)力的高等學(xué)府武漢工程大學(xué)進(jìn)行結(jié)合，依托武漢工程大學(xué)提供專業(yè)人才，提供專業(yè)技術(shù)，有技術(shù)