CN101670353A - 一种电解锰压滤渣中除去硫酸根的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电解锰压滤渣中除去硫酸根的工艺，它是将电解锰压滤渣与煤粉混合，然后在回转窑中煅烧，将煅烧后的还原反应产物经旋风分离器进行固气分离。本发明原料广泛，煅烧后的压滤渣可用作为水泥生产的硅原料、水泥熟料的添加物、硅酸盐制品生产原料，提高了原料的利用率，且尾气经吸收塔处理，减少环境污染，是一种经济环保高效的新工艺。
Description
技术领域
本发明涉及一种电解锰压滤渣的处理方法，尤其是涉及一种电解锰压滤渣中除去硫酸根的工艺。
背景技术
锰三角地区锰资源储量丰富，锰矿保有储量在1.5亿吨以上，是我国最大的锰矿石和电解锰生产基地，是我国最大、最密集的电解锰生产基地，电解锰产量占世界总产量的40％-50％。电解锰厂在生产金属锰的过程中要排放大量的固体废料-锰渣，电解锰废渣中含有大量的二氧化硅、黄铁矿、氧化铝，可用于制备各种建材、提取各种有用金属及化工原料，但由于压滤渣中含有大量可溶和不可溶的硫酸盐，其硫酸根较多，经过多次取样分析后发现，电解锰压滤渣中硫酸根的含量高达19-22％。大量的硫酸根严重影响了压滤渣在建筑材料中的使用，使电解锰压滤渣的综合开发利用受到了严重的阻碍，长期以来只好堆积在渣库中，不仅占用了大量的良田土地，还对周边的环境造成了严重的污染。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种工艺简单、成本廉价、绿色的一种电解锰压滤渣中除去硫酸根的工艺。
本发明的目的是这样实现的，经测得电解锰废渣中主要的成分为：SiO2 50-55％，FeS2 4-8％，氧化铝7-10％，其余的均为硫酸盐约有30％。硫酸根在锰废渣中的含量为20％左右。它包括以下步骤：
a、将电解锰压滤渣低温预热烘干，粉碎成粉状加入适量的煤粉，混合均匀。
b、将步骤a中的混合物放入回转窑中，在1050-1200℃高温下煅烧40分钟至1小时。
c、将步骤b煅烧还原的产物经旋风分离器进行固气分离，气体经吸收塔处理，固体产物则经冷却即可。
步骤a中的加煤量按照燃烧放热量使反应温度达到1200℃为计算依据加取。一般要求煤的燃烧值为5000千卡/千克以上，加煤量占入窑原料重量的13％；燃烧值达6000千卡/千克，则加煤量占入窑原料重量的10％；如煤的燃烧值较低，只在4000-5000千卡/千克，则加煤量占入窑原料重量要达17％左右。
本发明的有益效果在于：(1)原料广泛，电解锰企业生产过程中酸浸后的压滤渣均可适用。(2)它是一种经济环保的高效技术，所得压滤渣的煅烧产物中硫酸根的含量可降至1.5％以下甚至更低。(3)高温煅烧处理后的压滤渣可用作为水泥生产的硅原料、水泥熟料的添加物、硅酸盐制品生产原料，提高了原料的利用率。(4)煅烧所产生的尾气经吸收塔处理，可以生产硫酸，减少了环境污染，降低了生产成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例：取1t电解锰压滤渣低温预热烘干，粉碎成粉状，测得其中各成分含量如下表：
| 元素 | CaSO4 | MgSO4 | Fe2(SO4)3 | FeS2 | Al2O3 | SiO2 | (NH4)2SO4 | MnSO4 | 总含量 |
| 含量(％) | 3.89 | 10.54 | 3.04 | 6.87 | 9.09 | 54.16 | 5.33 | 6.59 | 99.51 |
其中硫酸根的含量如下表：
| 所称样品质量/g | 0.5021 | 0.5027 | 0.5093 | 0.5027 | 0.5021 | 0.5127 | 0.5082 | 平均值 |
| SO4 2-含量/％ | 20.91 | 19.00 | 20.39 | 19.98 | 20.91 | 21.50 | 21.35 | 20.57 |
加入130Kg燃烧值为5000千卡/千克的煤粉，混合均匀。将混合物放入回转窑中，在1050℃的高温下煅烧1小时。煅烧还原的产物经旋风分离器进行固气分离，气体经吸收塔处理尾气，固体产物则经冷却即可。
检测产物中各成分的含量：
| 物质种类 | CaO | MgO | Fe2O3 | Al2O3 | SiO2 | Mn | SO4 2 |
| 含量(％) | 4.634 | 3.15 | 5.378 | 11.97 | 69.67 | 2.89 | 1.42 |
煅烧过程中，电解锰压滤渣各组成发生的反应如下：
1、硫酸铵加热时分解失去氨，成为酸式盐，进一步加热至513℃时完全分解为氨和硫酸。
(NH4)2SO4＝NH3↑+NH3HSO4；
NH3HSO4＝NH3↑+H2SO4
2、硫酸锰在1050℃下完全分解成为二氧化锰和二氧化硫。
MnSO4＝MnO2+SO2↑
3、硫酸钙(CaSO4)在不同温度下的分解特性为：在炉内温度为1200℃时，分解率为70％，1250℃时分解率为86％，而到了1330℃时，分解率高达95％。CaSO4分解过程须在1350-1400℃才能进行得完全，但是在有碳素(煤粉)存在时，分解温度便大大降低，可在1100℃以内完全分解。
CaSO4+2C＝CaS+CO2↑；CaS+3CaSO4＝4CaO+4SO2↑
2CaSO4+C＝2CaO+2SO2↑+CO2↑
4、MgSO4在为1100℃下分解为氧化镁和三氧化硫。
MgSO4＝MgO+SO3↑
5、Fe2(SO4)3在480℃分解为氧化铁和三氧化硫。
Fe2(SO4)3＝Fe2O3+3SO3↑
6、黄铁矿在高温下的氧化还原反应
4FeS2+11O2＝2Fe2O3+8SO2↑
Claims (3)
1、一种电解锰压滤渣中除去硫酸根的工艺，其特征在于：将电解锰压滤渣低温预热烘干，粉碎成粉状加入适量的煤粉，混合均匀；将混合物放入回转窑中，高温煅烧一段时间；将煅烧还原的产物经旋风分离器进行固气分离，气体经吸收塔处理，固体产物则经冷却即可。
2、根据权利要求1所述的一种电解锰压滤渣中除去硫酸根的工艺，其特征在于：所加的煤粉量按照燃烧放热量使反应温度达到1200℃为计算依据加取；一般要求煤的燃烧值为5000千卡/千克以上，加煤量占入窑原料重量的13％；燃烧值达6000千卡/千克，则加煤量占入窑原料重量的10％；如煤的燃烧值较低，只在4000~5000千卡/千克，则加煤量占入窑原料重量要达17％左右。
3、根据权利要求1所述的一种电解锰压滤渣中除去硫酸根的工艺，其特征在于：所述的煅烧是指在1050～1200℃下反应40分钟至1小时。
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