[發(fā)明專利]一種處理與利用電解錳廢渣的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910104041.4
• 申請日: 2009-06-10
• 公開（公告）號: CN101579685A
• 公開（公告）日: 2009-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陶長元;劉作華;杜軍;李明艷;劉仁龍;孫大貴
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00
• 代理公司: 重慶中之信知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 袁慶民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及對電解錳廢渣進行處理與利用的方法。

背景技術(shù)

電解錳廢渣是由錳礦石制造錳鹽或金屬錳時產(chǎn)生的廢渣，即錳礦粉在硫酸酸浸、氧化除鋁/鐵、液氨中和后進行壓濾分離而得到的廢渣。其排放量相當大，據(jù)相關(guān)統(tǒng)計報道，目前每生產(chǎn)1噸電解金屬錳就要產(chǎn)生6～10噸左右的廢渣。這些酸浸廢渣顆粒細小，且含有一定量的有害元素，任其排放將嚴重污染環(huán)境；同時電解錳生產(chǎn)企業(yè)須征用大量專用場地存放。這樣，一方面增加了企業(yè)土地征用和場地處置等費用，使企業(yè)生產(chǎn)成本增加；另一方面又大量消耗土地資源；且廢渣經(jīng)長期存放，一些有害元素通過土層滲透，進入地表、地下水，也將影響地下水資源，污染環(huán)境，危害社會。

目前對電解錳廢渣的處理與利用主要有以下途徑：將其用于制作蜂窩型煤燃料、將其煅燒以取代部分水泥制成膠凝材料、用其生產(chǎn)錳肥、用其制取硫酸錳產(chǎn)品；還可直接用于制磚、鋪路等。雖然在上述處理與利用途徑中，以硫酸錳的形式存在于電解錳廢渣中的錳元素得到了利用，但存在于錳渣中的硫酸銨等有用物質(zhì)并沒有進行回收，因而降低了錳渣的利用效率。如能將錳渣加以合理開發(fā)利用，不僅能產(chǎn)生良好的環(huán)境效益和社會效益，而且還能給電解錳企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟效益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種能夠有效回收其中錳元素及氮元素的處理與利用電解錳廢渣的方法。

實現(xiàn)所述發(fā)明目的之技術(shù)方案是這樣一種處理與利用電解錳廢渣的方法，該方法包括以下步驟。

a、對電解錳廢渣預處理(水洗)：先將電解錳廢渣烘干，研磨，過篩，然后按照質(zhì)量比為1∶5～8的比例把電解錳廢渣與水混合，在常溫下攪拌至少60分鐘，靜置壓濾，得水洗液和水洗后的廢渣(該廢渣仍然用于制磚、鋪路等建筑材料方面)；

b、錳鹽回收：在上述水洗液中至少分三批加入碳酸銨，所加碳酸銨的總量與電解錳廢渣中所含硫酸錳的摩爾比為1.3∶1；將pH調(diào)至6.0～8.0后，在常溫下攪拌至少50分鐘；然后加入絮凝劑聚丙烯酰胺，再繼續(xù)攪拌15分鐘后，靜置、壓濾，得碳酸錳沉淀和第一道濾液；

c、銨鹽回收：在第一道濾液中加入硫酸鋁晶體，該硫酸鋁晶體與第一道濾液中所含硫酸銨的摩爾比為1∶1；將pH值調(diào)至2.0～3.0后，在90℃下恒溫攪拌至少60分鐘；然后立即加入晶體調(diào)節(jié)劑硼砂，硼砂與硫酸鋁晶體的質(zhì)量比為1∶40～50，繼續(xù)在90℃下恒溫攪拌60分鐘后，自然冷卻至室溫，以析出十二水硫酸鋁銨晶體，過濾，得十二水硫酸鋁銨晶體。

從方案中可以看出，本發(fā)明把原在電解錳廢渣中不易分離出錳元素的硫酸錳，轉(zhuǎn)換成能夠方便分離出錳元素的碳酸錳；把原在電解錳廢渣中不易分離出氮元素的硫酸銨，轉(zhuǎn)換成能夠方便分離出氮元素的十二水硫酸鋁銨晶體了；并且，從a步驟水洗后的廢渣，也仍可用于制磚、鋪路等建筑材料方面。所以，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明不但解決了電解錳廢渣的處理與利用問題，而且在其資源有效利用、綜合方面更提供了廣泛前景，能為電解錳生產(chǎn)企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟效益。從方案中還可以看出，本發(fā)明生產(chǎn)成本低，易于操作，可進行連續(xù)化作業(yè)，便于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員清楚，在步驟c中析出的十二水硫酸鋁銨晶體，在570℃下又能夠分解成硫酸鋁晶體，氨氣和三氧化硫。硫酸鋁晶體可繼續(xù)被利用到回收銨方法的流程中，氨氣和三氧化硫氣體可利用尾氣吸收裝置進行回收。此外，硫酸鋁銨的工業(yè)應(yīng)用也很廣泛，例如，在造紙工業(yè)上被用作上漿劑，凈水工業(yè)中被用作凝聚劑，醫(yī)藥工業(yè)用于收斂劑和利尿劑等等。因此，本發(fā)明產(chǎn)物的市場應(yīng)用前景廣闊。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。

附圖說明

圖1——本發(fā)明流程圖

具體實施方式

一種處理與利用電解錳廢渣的方法(參考圖1)，該方法包括以下步驟。

a、對電解錳廢渣預處理(水洗)：先將電解錳廢渣烘干，研磨，過篩，然后按照質(zhì)量比為1∶5～8的比例將電解錳廢渣與水混合，在常溫下攪拌至少60分鐘，靜置壓濾，得水洗液和水洗后的廢渣——該廢渣仍然用于制磚、鋪路等建筑材料方面；

b、錳鹽回收：在上述水洗液中至少分三批加入碳酸銨，所加碳酸銨的總量與電解錳廢渣中所含硫酸錳的摩爾比為1.3∶1；將pH調(diào)至6.0～8.0后，在常溫下攪拌至少50分鐘；然后加入絮凝劑聚丙烯酰胺，再繼續(xù)攪拌15分鐘后，靜置、壓濾，得碳酸錳沉淀和第一道濾液；