[發明專利]電解金屬錳、二氧化錳生產中浸出渣綜合回收利用的工藝

有效

• 申請號: 201310547376.X
• 申請日: 2013-11-07
• 公開（公告）號: CN103555959A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 許雄新;羅馳飛;吳元花;梁樂忠;黃紹鋒;黃慶強
• 申請（專利權）人: 廣西桂柳化工有限責任公司
• 主分類號: C22B7/04
• 分類號: C22B7/04;C22B47/00;C01F11/46;C01C1/24;C05F7/00
• 代理公司: 廣西南寧匯博專利代理有限公司 45114
• 代理人: 鄧曉安

技術領域

本發明屬于廢礦渣綜合利用技術，特別是對電解金屬錳及電解二氧化錳生產過程中產生的浸出渣進行綜合回收利用，達到零排放的方法。

背景技術

電解金屬錳、電解二氧化錳的生產企業大都是采用凌錳礦或軟錳礦作為原料經酸浸生產金屬錳及電解二氧化錳，其過程產生大量的浸出渣，含水渣一般呈黑色泥糊狀，經干燥后呈綠色塊狀。目前，我國是世界上最大的電解錳生產國，占全球生產總量的98.6％。2012?年，我國電解錳產能達到45萬噸，實際產量達170萬噸，電解錳渣量近千萬噸，加上歷年來所積存的6000多萬噸的電解錳渣，堆積將耗費大面積的土地，對生態環境造成嚴重的破壞。渣場中大量的重金屬離子、有毒元素、銨鹽將會隨著雨水沖刷滲入到地下水、江河?、土壤中，這樣不但流失了礦物資源，占用了大量的土地。而且給環境污染及地質災害發生埋下極大的隱患，最大限度地降低浸出渣的危害，并進行多渠道的綜合利用，已迫在眉睫。

發明內容

本發明的目的是提供一種在電解金屬錳、電解二氧化錳生產過程中產生的浸出渣進行綜合回收利用的工藝，不僅能對全面的回收硫酸銨、氨氣和錳鐵精礦、硫鈷鎳銅精礦、二水石膏、石英砂及硫酸鈣，而且能制備氨水、硫酸、富錳礦、復合肥基料的關聯產品，從而達到全部綜合回收利用、零排放的方法。?

為了實現上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的：

一種電解金屬錳、二氧化錳生產中浸出渣綜合回收利用的工藝，包括以下幾個部分：錳、硫酸銨、硫酸鈣及氨氣的回收，富錳礦、二水石膏、鐵及硫鈷鎳銅精礦的回收，硫酸銨的結晶分離和復合肥基料的制備；

所述錳、硫酸銨、硫酸鈣及氨氣的回收，包括以下步驟：

（1）將浸出渣和清水按照質量比為1-5∶10混合后進行逆流洗滌，靜置20-35分鐘后壓濾，得到含有硫酸錳和硫酸銨的水洗液和水洗后的錳渣；

（2）向得到的水洗液加入沉淀劑，按照水洗液和沉淀劑質量比1-10∶50的加入量加入質量濃度為2%-15%的沉淀劑，反應溫度為30-100℃，反應0.5-1小時，然后進行固液分離，錳即被分離出來；

（3）向固液分離后的液體加入石灰乳進行反應，壓強為30-100Pa，反應溫度為50-100℃，反應時間為0.5-4小時，將反應得到的氣體用吸收液吸收，得到氨水或硫酸銨溶液，固體硫酸鈣則通過固液過濾分離出來，濾液待用；

所述富錳礦、二水石膏、鐵及硫鈷鎳銅精礦的回收，包括以下步驟：

（1）將水洗后的錳渣在浮選機中進行浮選，選出二水石膏；

（2）再將浮選后的錳渣與清水按照質量比為1-2∶3的比例投入打漿機里打成漿狀的渣漿，然后把渣漿投入攪拌池加入錳、硫酸銨、硫酸鈣及氨氣回收中的步驟（3）的待用濾液調節渣漿的質量濃度為25%-50%；

（3）在攪拌池中進行提取浮選，邊攪拌邊向攪拌池先后加入分散劑、抑制劑和捕收劑，然后再繼續攪拌5-10分鐘；

（4）將攪拌池里反應后的渣漿用砂漿泵送至浮選機進行浮選0.5-1.5小時，上浮的泡沫流入硫鈷鎳銅精礦沉淀池，沉淀物即是硫鈷鎳銅精礦；

（5）用砂漿泵以1.5公斤壓力把浮選機中的尾礦泵至水力分級機進行分級，將粗顆粒砂送至高梯度磁選機進行磁選，調整磁感強度為1.3-1.9T，在流力和磁力的作用下，選出錳鐵精礦和石英砂，其中有磁性的礦物流入錳鐵精礦沉淀池，無磁性礦物流入石英砂沉淀池，沉淀出來的為石英砂；

（6）將錳鐵精礦沉淀池中的沉淀物進行冶煉制備得到富錳礦；

（7）用冶煉制備富錳礦的余熱煅燒二水石膏，然后脫氨脫硫聯產水泥，煅燒過程中回收的氨硫分別制備氨水和硫酸，氨水和硫酸返回電解錳金屬廠作為原料；

所述硫酸銨的結晶分離和復合肥基料的制備，包括以下步驟：

（1）將水力分級機分離出的細礦泥漿送至尾礦泥漿反應器，邊攪拌邊把用重量含量60-95%的硫酸與植物碳水化合物進行水解反應后的水解混合液、硫鈷鎳銅精礦沉淀池水溶液、錳鐵精礦沉淀池水溶液、石英砂沉淀池水溶液一并加入，使其進行攪拌混合后輸送至尾礦泥漿過濾沉淀發酵池；

（2）在過濾發酵沉淀池中沉淀10-15小時后，把尾礦泥漿過濾沉淀發酵池滲透出來的水放入硫化反應器，加入硫化劑水溶液攪拌5-10分鐘，放入硫化沉淀池沉淀10-15小時；

（3）將硫化沉淀池的水放入堿土金屬碳化反應器，加入碳化劑水溶液攪拌5-10分鐘，放入碳化沉淀池沉淀10-15小時；

（4）將碳化沉淀池的水在蒸發器內蒸發濃縮或/和結晶得出硫酸銨的濃縮液和結晶；