[發(fā)明專利]一種電解錳渣的無(wú)害化處理工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410612040.1
• 申請(qǐng)日: 2014-11-04
• 公開（公告）號(hào): CN104357662A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘涔軒;劉閨華;汝振廣;王雪婷;朱克松;趙博超;竇廣玉;苑喜男
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): C22B7/00
• 分類號(hào): C22B7/00;C22B47/00
• 代理公司: 北京三聚陽(yáng)光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 寇海俠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種金屬礦渣的處理工藝，具體涉及一種電解錳渣的無(wú)害化處理工藝。

背景技術(shù)

電解錳渣是在碳酸錳礦粉或一氧化錳礦粉中加入硫酸溶液電解生產(chǎn)錳的濾渣，即在反應(yīng)器內(nèi)加入硫酸溶液與碳酸錳礦粉或一氧化錳礦粉反應(yīng)生成硫酸錳，待pH值接近4時(shí)加入少量的還原劑，將溶液中的Fe²⁺氧化并水解沉淀，再用液氨中和反應(yīng)過(guò)量的酸，當(dāng)pH值接近7時(shí)，加入硫化劑使溶液中重金屬離子生成相應(yīng)的硫化物沉淀，然后用壓濾機(jī)進(jìn)行過(guò)濾，濾液進(jìn)入電解池內(nèi)電解，排出的濾餅即電解錳渣，是一種含錳的廢渣。

目前，我國(guó)已經(jīng)在尾礦庫(kù)堆存了幾千萬(wàn)噸電解錳渣，該廢渣呈弱酸性，化學(xué)成分復(fù)雜，其中可利用錳含量在3％左右，這表明我國(guó)約有幾十萬(wàn)噸的錳資源處于浪費(fèi)狀態(tài)，此外還包括以離子態(tài)NH₄⁺形式存在的氨氮，錳渣的大量堆積不但造成工業(yè)原料的嚴(yán)重浪費(fèi)，而且經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的存放，致使廢渣中的一些有害重金屬元素通過(guò)土層滲透進(jìn)入地表及地下水中，影響地下水資源，污染環(huán)境，對(duì)人類健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅，因此，電解錳渣的無(wú)害化處理具有重要的意義。

中國(guó)專利文獻(xiàn)CN103286116A公開了一種無(wú)害化處理電解錳渣的方法，其包括將電解錳渣裝入攪拌機(jī)攪拌，先后加入磷酸鈉和氧化鈣，實(shí)現(xiàn)錳渣中可溶錳及氨氮的固化和去除，從而實(shí)現(xiàn)錳渣的無(wú)害化，但由于電解錳渣的黏性較大，使得電解錳渣難以破碎，從而影響后續(xù)的處理過(guò)程。為此中國(guó)專利文獻(xiàn)CN101691633A公開了一種錳渣無(wú)害化處理及綜合利用的方法，其首先對(duì)錳渣進(jìn)行洗滌、壓濾，分離硫酸錳和硫酸銨，然后將含有硫酸錳和硫酸銨的洗渣水與沉淀劑反應(yīng)，從而將洗渣水中的錳離子轉(zhuǎn)化為氫氧化錳或碳酸錳沉淀出來(lái)，回收錳后的溶液與石灰乳反應(yīng)，使硫酸銨轉(zhuǎn)化為氨和硫酸鈣，從而實(shí)現(xiàn)錳渣的無(wú)害化。同樣由于電解錳渣的高粘性問(wèn)題，使得錳渣化漿不徹底無(wú)法實(shí)現(xiàn)無(wú)害化，此外，上述技術(shù)通過(guò)稀釋洗滌將錳渣實(shí)現(xiàn)無(wú)害化，其錳渣化漿所需消耗的水量極大，將洗滌水中的錳和氨去除的成本十分昂貴。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中電解錳渣無(wú)害化處理工藝中電解錳渣黏性大不易化漿，進(jìn)而影響后續(xù)后處理的問(wèn)題以及化漿需要消耗大量水的問(wèn)題，進(jìn)而提供一種電解錳渣的無(wú)害化處理工藝。

為此，本申請(qǐng)采取的技術(shù)方案為，

一種電解錳渣的無(wú)害化處理工藝，包括如下步驟，

(1)利用化漿水高壓沖刷錳渣，使錳渣基本化漿后，注入化漿池?cái)嚢瑁玫藉i渣化漿液；

(2)將所述錳渣化漿液加壓注入隔膜壓濾機(jī)的濾室內(nèi)過(guò)濾得到濾餅，濾液返回所述步驟(1)作為化漿水用以高壓沖刷錳渣；

(3)對(duì)所述濾餅進(jìn)行預(yù)壓，預(yù)壓壓力為0.3-0.5MPa；

(4)在預(yù)壓狀態(tài)下，將二段酸注入所述濾室內(nèi)對(duì)所述濾餅進(jìn)行二段酸浸；

(5)所述二段酸浸結(jié)束后，保持所述預(yù)壓狀態(tài)，將多級(jí)洗滌液注入所述濾室中進(jìn)行多段洗滌；

(6)所述洗滌結(jié)束后，保持所述預(yù)壓狀態(tài)，向所述濾液通道內(nèi)通入0.3-0.4MPa的氣體進(jìn)行吹氣；

(7)所述吹氣結(jié)束后，保持所述預(yù)壓狀態(tài)，將pH為9-10.5的堿液注入所述濾室中進(jìn)行錳離子的固化處理，所述固化處理過(guò)程中，向所述濾液通道內(nèi)進(jìn)行階段性充氣；

(8)固化處理結(jié)束后，保持所述預(yù)壓狀態(tài)，向所述隔膜壓濾機(jī)的入料通道沿進(jìn)料方向的末端通入氣體進(jìn)行反吹；

(9)反吹結(jié)束后，對(duì)所述濾室內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行高壓壓濾，壓濾結(jié)束后卸渣即可。

上述的電解錳渣的無(wú)害化處理工藝中，所述步驟(2)中，所述濾液中錳濃度不小于30g/L時(shí)，收集錳濃度不小于30g/L的濾液以回收錳離子。

上述的電解錳渣的無(wú)害化處理工藝中，所述步驟(7)中，固化處理過(guò)程中流出的固化殘液加堿調(diào)整pH為9-10.5，靜置沉淀，取上清液作為堿液回用于所述步驟(7)進(jìn)行錳離子的固化處理。

上述的電解錳渣的無(wú)害化處理工藝中，所述步驟(7)中堿液的注入量為所述濾餅質(zhì)量的10-30wt％，所述堿液的注入壓力比洗滌壓力高0.05MPa，所述固化處理的時(shí)間為5-30min。

上述的電解錳渣的無(wú)害化處理工藝中，在所述步驟(7)的所述固化處理過(guò)程中，向所述濾液通道內(nèi)進(jìn)行階段性充氣，每次間隔10min，充氣1min，氣體溫度30-70℃，氣體壓力0.3-0.4MPa。

上述的電解錳渣的無(wú)害化處理工藝中，在所述步驟(4)中，所述二段酸注入的壓力為0.3-0.5MPa，所述二段酸的注入量為所述濾餅重量的20-150wt％，二段酸浸時(shí)間為10-30min。