（1）刚性桨锰矿浸出试验

1）第一组试验数据

阳极液中Mn2+初始浓度为12.95 g/L，加入锰矿粉量6 680 kg，锰矿品位为15%～16%。试验过程中浸出槽内每小时Mn2+的浓度以及相应电耗数据如图7.6 所示。

图7.6　每小时Mn2+浓度以及电耗的变化趋势

2）第二组试验数据

阳极液中Mn2+初始浓度为13.08 g/L，加入矿粉量6 650 kg，锰矿品位为15%～16%。试验过程中浸出槽内每小时Mn2+的浓度以及相应电耗数据如图7.7 所示。

图7.7　每小时Mn2+浓度以及电耗的变化趋势

3）第三组试验数据

阳极液中Mn2+初始浓度为13.08 g/L，加入矿粉量6 640 kg，锰矿品位为15%～16%。试验过程中浸出槽内每小时Mn2+的浓度以及相应电耗数据如图7.8 所示。

4）刚性桨体系锰矿浸出率

在中试试验过程中，通过硝解法测量锰渣中Mn2+含量，三组试验锰渣中Mn2+含量分别为3.50%，4.25%和3.34%，三组试验锰渣中平均Mn2+含量为3.70%。锰矿品位取15.50%，三组试验的锰矿浸出率分别为77.42%，72.58%和78.45%，三组试验的平均锰矿浸出率为76.15%。

图7.8　每小时Mn2+浓度以及电耗的变化趋势

（2）刚柔组合桨锰矿浸出试验

1）第一组试验数据

阳极液中Mn2+初始浓度为12.47 g/L，加入矿粉量6 820 kg，锰矿品位为15%～16%。试验过程中浸出槽内每小时Mn2+的浓度以及相应电耗数据如图7.9 所示。

图7.9　每小时Mn2+浓度以及电耗的变化趋势

2）第二组试验数据

阳极液中Mn2+初始浓度为13.39 g/L，加入矿粉量6 554 kg，锰矿品位为15%～16%。试验过程中浸出槽内每小时Mn2+的浓度以及相应电耗数据如图7.10 所示。

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图7.10　每小时Mn2+浓度以及电耗的变化趋势

3）第三组试验数据

阳极液中Mn2+初始浓度为17.34 g/L，加入矿粉量5 400 kg，锰矿品位为15%～16%。试验过程中浸出槽内每小时Mn2+的浓度以及相应电耗数据如图7.11 所示。

图7.11　每小时Mn2+浓度以及电耗的变化趋势

4）刚柔组合桨体系锰矿浸出率

在中试试验过程中，通过硝解法测量锰渣中Mn2+含量，三组试验锰渣中Mn2+含量分别为3.02%，3.58%和3.00%，三组试验锰渣中平均Mn2+含量为3.20%。锰矿品位取15.5%，三组试验的锰矿浸出率分别为80.52%，76.90%和80.65%，三组试验的平均锰矿浸出率为79.36%。

（3）锰矿浸出时间、浸出率及电耗分析

从图7.6—图7.8 中可知，刚性桨体系中的锰矿浸出时间需要4～5 h，每小时平均电耗为4.63 kW·h；从图7.9—图7.11 中可知，刚柔组合桨中的锰矿浸出时间需要3～4 h，每小时平均电耗为6.61 kW·h。与刚性桨相比，刚柔组合桨能够有效缩短锰矿浸出时间近1 h，提高锰矿浸出率3%左右，但每小时平均电耗多1.98 kW·h。

（4）经济效益分析

1）钢丝绳成本

直径为16 mm 的316 不锈钢丝绳的单价为45 元/m，改装一台锰矿浸出中试槽需要9 m，每台锰矿浸出槽所需316 不锈钢丝绳的成本总价为405 元。

2）电耗费用

从前期采集的试验数据可知，刚性桨锰矿浸出槽每小时平均电耗为4.63 kW·h，刚柔组合桨锰矿浸出槽每小时平均电耗为6.61 kW·h，与刚性桨相比，刚柔组合桨能够有效缩短锰矿浸出时间近1 h。根据生产经验可知，每天每台锰矿浸出槽只能制备一槽浸出液，且锰矿浸出、除杂、中和、硫化等过程需要12 h。该电解金属锰生产企业的电价为0.54 元/（kW·h），锰矿浸出槽每天电费如下：

刚性桨锰矿浸出槽　　　　　　　　12 ×4.63 kW·h×0.54 元/（kW·h）=30.00 元

刚柔组合桨锰矿浸出槽　　　　　　11 ×6.61 kW·h×0.54 元/（kW·h）=39.26 元

与刚性桨锰矿浸出槽相比，刚柔组合桨锰矿浸出槽每天要多消耗9.26 元电费。

3）产量增长效益

中试厂共有4 个50 m3 的刚柔组合桨锰矿浸出槽，一个制液（制备电解锰合格液）周期需要16 h，4 个刚柔组合桨锰矿浸出槽能节约4 h，每4 个工作日就能多制备一槽电解锰合格液。根据生产经验可知，45～46 m3 含37 g/L 左右Mn2+的电解锰合格液能产出1 t 金属锰。现在市场上金属锰价格为17 800 元/t。每台刚柔组合桨浸出槽每天产生的产量增长效益为17 800 元÷4 ÷4 =1 112.5 元。

4）除铁剂软锰矿用量节约成本

在中试试验过程中，同时也跟踪了刚性桨锰矿浸出槽和刚柔组合桨锰矿浸出槽中除铁剂软锰矿的用量。刚性桨锰矿浸出槽三组试验中除铁剂软锰矿用量分别为260 kg，270 kg 和280 kg，三组试验中除铁剂软锰矿平均用量为270 kg。刚柔组合桨锰矿浸出槽三组试验中除铁剂软锰矿用量分别为230 kg，210 kg 和220 kg，三组试验中除铁剂软锰矿平均用量为220 kg，比刚性桨锰矿浸出槽节约软锰矿用量50 kg。现在市场上的软锰矿价格为600 元/t，每天每台刚柔组合桨浸出槽除铁剂软锰矿用量节约成本为0.05 t×600 元/t=30 元。

与刚性桨锰矿浸出槽相比，每台中试刚柔组合桨锰矿浸出槽扣除成本后年经济效益为365 ×（1 112.5 元+30 元-9.26 元）-405 元=413 200 元=41.32 万元。