[發明專利]一種電解錳廢渣回轉窯還原焙燒除雜提錳提鐵的方法

有效

• 申請號: 201310049507.1
• 申請日: 2013-02-07
• 公開（公告）號: CN103060547A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 陳建湘
• 申請（專利權）人: 陳建湘
• 主分類號: C22B1/02
• 分類號: C22B1/02;C22B7/04;C22B47/00;C21B15/00
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司 53100
• 代理人: 金耀生

技術領域

本發明涉及一種電解錳廢渣無害化綜合利用回轉窯高溫快速還原焙燒除雜提錳、提鐵的方法。

背景技術

現有電解錳廢渣的分為三種：一是電解金屬錳生產過程中產生的過濾酸渣，二是礦山開采過程中產生的大量礦石廢渣，三是選廠尾礦渣和冶煉廢渣。在我國電解錳廢渣屬于中國特色廢渣，相關研究基本屬于空白，國外很少人研究，由于電解錳廢渣粘度大，含水量高，活性成份低，基本屬于惰性材料，相當難以利用，由于技術落后，所以對電解錳廢渣的研究目前還處于基礎起步階段，由中國工程學院院士段寧和中國環境科究院聯合國內11家電解錳企業組建了“全國電解錳行業清潔生產技術創新戰略聯盟”，加快電解錳行業新技術新工藝、新裝備和技術創新，突破重大工藝的核心技術和對電解錳廢渣的研究和探討，所以目前國內處理這部分廢渣的方法是露天堆放式建尾礦庫，也有一部分實驗做磚和錳肥，水泥緩凝劑其主要原因是生產成本高，不能大規模化生產，到目前為止國內還沒有大規模化生產和無害化處理這部分廢渣的廠家。

我國錳冶金工業資源消耗高，二次資源利用特別低，有大部分可用資源變成了嚴重的重金屬污染物，這些廢渣，占據了大片的場地，嚴重污染了河流岸邊植被和生態環境山地、農田，大量堆積的錳渣堆集存在著極大的泥石流隱患，給人民群眾的生命財產造成了潛在的威脅，特別是電解錳生產過程中的鉻、錳、硒、鉛等重金屬，廢水廢渣中的鉻鉛等元素有毒，直接危害人體健康，對人體的肝功能、腸道、神經系統危害，造成頭發脫落，指甲變形等，渣體中含有大量的可溶性氨、氮、磷、硫等大毒，流入河道和地下水中可引起水體營養化，形成水華現象，并形成一系列的惡性循環，嚴重污染地表水和地下水資源，開展對電解錳廢渣綜合回收，無害化處理研究，不僅是對二次資源的充分利用，而且有利于環境的保護具有顯著的經濟效益和社會效益。雖然電解錳廢渣中含有微量元素可以利用，但由于元素成份低，回收難度大，有害雜質多，分離成本高，綜合回收現狀不理想，目前國內大中院校和科研單位，對電解錳廢渣用來做錳肥、水泥緩凝劑或作輔路材料和磚堆放填埋處理，但由于錳渣排放量巨大，在短時間內全部轉化存在相當大的困難，對電解錳廢渣綜合回收，復雜固體混合物的分離有害元素無害化除去，無害化處理電解錳廢渣，是迫在眉睫的重大重要任務，也是被列為國家863計劃資源環境技術領域（環境部分）“大宗工業固廢處理與資源化技術”、“工業廢氣凈化與資源化技術”、“污染土壤修復技術”的重大研究課題。

發明內容

本發明的目的是提供一種電解錳廢渣無害綜合利用回轉窯高溫快速還原焙燒除雜提錳、提鐵的方法，解決我國電解錳廢渣工業固廢處理和資源化這一特大難題，并實現規模化生產。

本發明的電解錳廢渣回轉窯高溫快速還原焙燒，除雜、提錳、提鐵、廢渣無害化綜合利用的方法是：將錳廢渣配煤矸石廢渣加入回轉窯，煤矸石廢渣加入量為錳廢渣總重量的5～10%，用煤矸石作還原劑在回轉窯內高溫環境和負壓-0.012～-0.019mp的條件下進行高溫焙燒，窯內溫度控制在950℃-1050℃，窯尾溫度為450℃-550℃，回轉窯的轉速控制在每分鐘1.5～2轉，焙燒時間為1～1.5小時，使硫、氨、氮化合物發生物理和化學變化，分解成氣態，隨煙氣進入多管除塵和布袋除塵系統和尾氣處理系統中而被除去，含硫、氨、氮尾氣經氨化處理，經蒸發、結晶、脫水干燥制成硫酸銨農用化肥，回轉窯窯頭和窯尾的余熱部分，用來烘焙錳廢渣作為預處理，將回轉窯的高溫還原的物料經球磨、一段弱磁選、二段強磁選、三段強磁選掃選工藝，得合格的鐵產品和錳產品和新型超細石英細粉（作為建筑墻體材料），其中，一段弱磁選后得鐵產品，二段強磁選和三段強磁選掃選后得錳產品，最后的掃選后的尾料為新型超細石英細粉；

所述的錳廢渣由電解錳廢渣和錳礦尾礦庫廢渣組成，電解錳廢渣為65～80%，錳礦尾礦庫廢渣為20～35%。

本發明利用電解錳廢渣和煤矸石廢渣作還原劑用回轉窯作為焙燒裝置，配制沉降室、冷卻、收塵、尾氣氨法處理裝置，煤粉磨制升溫系統，使電解錳廢渣與煤矸石廢渣在高溫狀態下和低負壓條件下進行焙燒，使有害原素硫、氨、氨等發生化學變化和物理變化分解或生態，隨著煙氣進入煙氣系統，無害化除去，本發明的試生產運行達到了極為理想的效果，其產品能滿足電解錳生產工藝和要求，附產品是特別理想的農用化肥和新型建筑材料和粉體材料，生產實戰證明是成功的，對電解錳廢渣無害化處理，而且達到大規模化生產得到了滿意的效果。