CN103286116B - 一种无害化处理电解锰渣的方法 - Google Patents

Abstract

一种无害化处理电解锰渣的方法，该方法的步骤如下：（1）将新鲜的电解锰渣装入搅拌机内，在搅拌状态下，加入磷酸钠并搅拌均匀；其中，磷酸钠与干电解锰渣的质量比为3～5％；（2）在继续搅拌状态下，加入氧化钙并搅拌均匀，并不断回收搅拌过程中产生的氨气；其中，氧化钙与干电解锰渣的质量比为5～10％；（3）在步骤（2）所得混合料中不再有氨气溢出后，卸料得被无害化处理后的混合料。本发明不仅能够有效地固定电解锰渣中残存的可溶性锰，而且还能够一并处理电解锰渣中残存的氨氮和其他杂质，非常有利于对其进行资源化利用。同时还具备处理成本低、易操作的优点。

Description

一种无害化处理电解锰渣的方法

技术领域

本发明属于固体废物的处理方法。

背景技术

电解锰渣是用电解法生产金属锰过程中产生的一种工业废渣。在刚将它们从电解槽中压滤出来时，以质量计的含水率高达30～40％（因此，本发明中将其称为“新鲜的电解锰渣”，以区别于无水的干电解锰渣）。该废渣呈弱酸性，化学成份复杂；其中包括残留下来的可溶性锰（Mn）和以离子态NH₄ ⁺形式存在的氨氮。若将这样的电解锰渣堆放起来，可溶性锰和氨氮等就会在雨水冲刷下逐渐转移到周边的土壤、地下水和河流中，而将对环境造成极大污染——既造成重金属含量超标，又造成水体富营养化——即便人们采用了回收手段，电解锰渣中的可溶性锰和氨氮等也不可能完全除尽，随着时间的延长，可溶性锰和氨氮等仍然会集聚在地下水等环境中而造成污染。一方面为避免残存的可溶性锰和氨氮等在地下水等环境中集聚，另一方面也为安全地资源化利用电解锰渣（例如，将其作为建筑材料和路基材料中的填充物之一），于是，人们就又采用了对其进行无害化处理，即将可溶性污染物转化为不可溶解物质（习称“固定”）的措施。例如，公开号为CN101348273A、名称为《一种可降低电解锰渣中锰含量的中和剂及其应用》的专利申请，就是以生石灰（氧化钙）为中和剂（本发明称为处理剂）来将可溶性锰固定为不可溶解物质的。该现有技术的确取得了较好的技术效果，然而，该现有技术却并不能同时固定或处理电解锰渣中的氨氮，对电解锰渣进行无害化处理得还不够彻底。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种在固定可溶性锰的同时，还能一并处理氨氮的无害化处理电解锰渣的方法。

为实现所述目的，提供这样一种无害化处理电解锰渣的方法，与现有技术相同的方面是，该方法的处理剂中有氧化钙，其改进之处是，所述处理剂中还有磷酸钠；该方法的步骤如下：

（1）将新鲜的电解锰渣装入搅拌机内，在搅拌状态下，加入磷酸钠并搅拌均匀；其中，磷酸钠与干电解锰渣的质量比为3～5％；

（2）在继续搅拌状态下，加入氧化钙并搅拌均匀，并不断回收搅拌过程中产生的氨气；其中，氧化钙与干电解锰渣的质量比为5～10％；

（3）在步骤（2）所得混合料中不再有氨气溢出后，卸料得被无害化处理后的混合料。

在本发明中，对可溶性锰和氨氮起所谓“固定”作用的是磷酸钠，而氧化钙主要是起吸收电解锰渣中水分，调节未处理完的混合料为碱性的作用，氧化钙与新鲜锰渣中的水生成氢氧化钙，获得碱性环境，在碱性条件下能够使未被磷酸钠“固定”完的氨氮转化为可溢出的氨气而加以回收。已被无害化处理而在步骤（3）进行干燥之前的混合料，呈不会再溶于水的水化胶凝状。其中含有均不溶于水的复盐磷酸锰铵（NH₄MnPO₄）、磷酸镁铵（NH₄MgPO₄）、磷酸亚铁铵（NH₄FePO₄）等化合物和一些其他杂质。所以，与现有技术相比较，本发明不仅能够“固定”可溶性锰，同时也能一并无害化处理氨氮和其他杂质。这样一来，就非常有利于对其进行资源化利用，例如，将其作为建筑材料和路基材料中的填充物之一。从技术方案中还可以看出，本发明还具有处理工艺流程简单，易操作的优点，非常利于工业化推广。

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。

具体实施方式

一种无害化处理电解锰渣的方法，该方法的处理剂中有氧化钙（CaO）。本发明中，所述处理剂中还有磷酸钠（Na₃PO₄）；该方法的步骤如下：

（1）将新鲜的电解锰渣装入搅拌机内，在搅拌状态下，加入磷酸钠并搅拌均匀；其中，磷酸钠与干电解锰渣的质量比为3～5％；

（2）在继续搅拌状态下，加入氧化钙并搅拌均匀，并不断回收搅拌过程中产生的氨气；其中，氧化钙与干电解锰渣的质量比为5～10％；

（3）在步骤（2）所得混合料中不再有氨气溢出后，卸料得被无害化处理后的混合料。

特别说明，实践中若遇到电解锰渣存放过久，自然风干而造成含水量降低，或搅拌机的功率不够大而造成搅拌困难，那么，在步骤（1）加入磷酸钠的同时或之前，可适当加入水，以保证能够正常搅拌。当然，因需保证锰渣混合料处于碱性环境，在加水情况下的氧化钙也必然要增加，所以，在能够正常搅拌情况下，还是以保证加水后电解锰渣，像新鲜的电解锰渣一样，以质量计的含水率在30～40％之间为宜。

本发明通过了在实验室所做的试验验证，验证结果见验证表。

验证步骤与具体实施方式所述相同。在步骤（2）之后，根据GB/T 5086.2-1997《固体废物浸出毒性测试方法——水平振荡法》，分别测定处理前的电解锰渣浸出液和处理后的锰渣混合料的浸出液中锰与氨氮的浓度，计算出可溶性锰的固化率和氨氮的去除率。

验证表1

验证例	1	2	3	4	5
						步骤（1）：磷酸钠∶电解锰渣（％）	3	3	3	4	4
步骤（2）：氧化钙：电解锰渣（％）	5	8	10	5	8
						浸出液锰浓度（mg/l）	2.00	1.98	1.73	1.90	1.82
可溶性锰的固化率（％）	99.7	99.7	99.8	99.7	99.7
						浸出液氨氮浓度（mg/l）	10.21	8.89	3.02	8.31	7.14
氨氮的去除率（％）	97.0	97.4	99.1	97.6	97.9

验证表2

验证例	6	7	8	9
					步骤（1）：磷酸钠∶电解锰渣（％）	4	5	5	5
步骤（2）：氧化钙：电解锰渣（％）	10	5	8	10
					浸出液锰浓度（mg/l）	1.07	1.89	0.858	1.35
可溶性锰的固化率（％）	99.9	99.7	99.9	99.8
					浸出液氨氮浓度（mg/l）	2.07	2.91	2.14	1.26
氨氮的去除率（％）	99.4	99.2	99.4	99.6

从上述各实例中可以看出，通过磷酸钠与氧化钙联合处理后电解锰渣浸出液中锰的浓度最高不大于2.0mg/l，氨氮浓度最高不大于10.21mg/l，锰固定率最低也达99.7％，氨氮去除率最低也达97.0％。这就是说，在资源化利用过程中，如果伴有必须排放的废水（相当于浸出液），也完全符合GB8978-96《污水综合排水标准》中的一级排放浓度标准——锰（2mg/l），氨氮（15mg/l）。

Claims (1)

1.一种无害化处理电解锰渣的方法，该方法的处理剂中有氧化钙，其特征在于，所述处理剂中还有磷酸钠；该方法的步骤如下：

（1）将新鲜的电解锰渣装入搅拌机内，在搅拌状态下，加入所述磷酸钠并搅拌均匀；其中，磷酸钠与干电解锰渣的质量比为3～5％；

（2）在继续搅拌状态下，加入所述氧化钙并搅拌均匀，并不断回收搅拌过程中产生的氨气；其中，氧化钙与干电解锰渣的质量比为5～10％；

（3）在步骤（2）所得混合料中不再有氨气溢出后，卸料得被无害化处理后的混合料。