CN103540953B - 一种火法冶炼锰矿渣的综合利用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种锰矿渣的资源回收及环保解决方案。本发明主要针对火法冶炼锰矿渣提供一种处理回收及再利用的工程方法，其目的是将矿渣中残留的锰元素尽可能的回收，将矿渣中的重金属去除使得处理后的矿渣可以达到国家标准GB15618-1995中规定的三级土壤要求，便于农业及建材工业等进行再利用。

Description

一种火法冶炼锰矿渣的综合利用方法

技术领域

本发明涉及一种火法冶炼锰矿渣的综合利用解决方案，属于环保及化工领域。

背景技术

锰钢作为我国最重要的钢材之一，一直被大量广泛应用于各种工业领域。但是，火法冶炼作为常见的锰金属冶炼提取工艺，其过程中会产生大量固体矿渣，而矿渣中由于残留部分锰元素及其它重金属元素，不可直接用于建材或农业用途，大量矿渣的堆砌易造成残留的锰元素浪费，同时也会导致环境污染；矿渣中含有的大量可溶性盐会随雨水渗入土壤中，造成环境中土壤环境恶化；可溶性盐中富含的铵离子会污染水环境，造成水体中氨氮超标。火法锰矿冶炼的固废处理一直是一个难题。

本发明提供一种资源回收及环保解决方案，针对火法冶炼锰矿渣提供一种处理回收及再利用的工程方法，其目的是将矿渣中残留的锰元素尽可能的回收，将矿渣中的重金属去除使得处理后的矿渣可以达到国家标准土壤环境质量标准GB15618-1995中规定的三级土壤要求，便于农业及建材工业等进行再利用。

发明内容

本发明提供的锰矿渣处理方案包含工艺过程及工艺条件两方面：

一、工艺过程

火法冶炼剩余的锰矿渣首先进入水洗工段，加入水进行洗涤。

经过水洗涤后的矿渣经过固液分离，滤饼送至氨洗工段继续处理。

滤液送至蒸发浓缩工段，经过蒸发浓缩后的浓缩液送至电解锰生产工段。

蒸发所得冷凝水分为两部分：一部分回到水洗工段，一部分送至脱氨工段吸收氨得到浓氨水，送至氨洗工段回用。

在氨洗工段，滤饼加入浓氨水进行反应洗涤。

经过浓氨水反应洗涤后的矿渣经过固液分离，滤饼送至干燥工段进行干燥，并回收其中的水及氨，得到的浓氨水送至氨洗工段回用。滤饼干燥后得到达到国标三级标准的矿渣土壤产品。

经过浓氨水反应洗涤后的滤液送至脱氨工段，回收其中的氨，得到浓氨水，回到氨洗工段回用。

经过脱氨后的脱氨工艺水送至蒸发浓缩工段，经过蒸发浓缩后的浓缩液送至电解锰生产工段。蒸发所得冷凝水回到水洗工段。

二、工艺条件

水洗工段中：

锰矿渣与工艺水的重量比范围为：1：1～1：10；

洗涤水温度范围10℃～100℃；

蒸发浓缩工段中：

固液分离后得到的水洗滤液蒸发量比例为：50～99％。

氨洗工段中：

氨水质量浓度范围：2％～20％；

氨水与滤饼重量比范围为：1：1～10：1；

氨水洗涤温度范围为：10℃～100℃o

脱氨工段中：

脱氨后的工艺水中氨氮含量低于15mg／L；

脱氨工段中的氨以氨水回收，质量浓度范围：2％～20％o

本发明的有益效果：

在此工艺过程中，锰矿渣中可溶性盐被浓缩回收，其中富含的硫酸锰及硫酸铵被电解锰工段回收利用，氨水在氨洗工段及脱氨工段内进行循环利用，可极大的降低原料成本。洗涤后的矿渣可以达到国家标准土壤环境质量标准GB15618-1995中规定的三级土壤要求。

附图说明

图1是锰矿渣处理方案工艺过程示意图。

具体实施方式

以下列举实施例对本发明的实施方案进一步说明，但本发明并不限于下述实施例：

实施案例一

采用本发明所述的工艺过程对火法冶炼锰矿渣进行处理，锰矿渣处理量约10万吨／年，项目回收锰量约3200吨／年，并回收硫酸铵2500吨／年，该项目的工艺条件为：

水洗工段中：

锰矿渣与工艺水的重量比为1：1；

洗涤水温度为15℃o

蒸发浓缩工段中：

固液分离后得到的水洗滤液蒸发量比例为60％o

氨洗工段中：

氨水质量浓度为5％；

氨水与滤饼重量比为1：1；

氨水洗涤温度为10℃。

脱氨工段中：

脱氨后的工艺水中氨氮含量为4～6mg／L；

脱氨工段中的氨以质量浓度20％的氨水进行了回收。

实施案例二

采用本发明所述的工艺过程对火法冶炼锰矿渣进行处理，锰矿渣处理量约15万吨／年，项目回收锰量约5000吨／年，并回收硫酸铵3800吨／年，该项目的工艺条件为：

水洗工段中：

锰矿渣与工艺水的重量比为1：8；

洗涤水温度为80℃。

蒸发浓缩工段中：

固液分离后得到的水洗滤液蒸发量比例为95％o

氨洗工段中：

氨水质量浓度为15％；

氨水与滤饼重量比为8：1；

氨水洗涤温度为80℃。

脱氨工段中：

脱氨后的工艺水中氨氮含量为8～10mg／L；

脱氨工段中的氨以质量浓度15％的氨水进行了回收。

Claims (1)

1.一种锰矿渣综合利用的解决方法，其特点在于采用以下工艺过程及工艺条件：

火法冶炼剩余的锰矿渣首先进入水洗工段，加入水进行洗涤；

经过水洗涤后的矿渣经过固液分离，滤饼送至氨洗工段继续处理；

滤液送至蒸发浓缩工段，经过蒸发浓缩后的浓缩液送至电解锰生产工段；蒸发所得冷凝水分为两部分：一部分回到水洗工段，一部分送至脱氨工段吸收氨得到浓氨水，送至氨洗工段回用；

在氨洗工段，滤饼加入浓氨水进行反应洗涤；经过浓氨水反应洗涤后的矿渣经过固液分离，滤饼送至干燥工段进行干燥，并回收其中的水及氨，得到的浓氨水送至氨洗工段回用；滤饼干燥后得到达到国标三级标准的矿渣土壤产品；经过浓氨水反应洗涤后的滤液送至脱氨工段，回收其中的氨，得到浓氨水，回到氨洗工段回用；

经过脱氨后的脱氨工艺水送至蒸发浓缩工段，经过蒸发浓缩后的浓缩液送至电解锰生产工段；蒸发所得冷凝水回到水洗工段；

在上述工艺过程的基础上，采用以下工艺条件：

a.水洗工段中：

锰矿渣与工艺水的重量比范围为：1∶1～1∶10；

洗涤水温度范围为：10℃～100℃；

b.蒸发浓缩工段中：

固液分离后得到的水洗滤液蒸发量质量比例为：50％～99％；

c.氨洗工段中：

氨水质量浓度范围：2％～20％；

氨水与滤饼重量比范围为：1∶1～10∶1；

氨水洗涤温度范围为：10℃～100℃；

d.脱氨工段中：

脱氨后的工艺水中氨氮含量低于15mg/L；

脱氨工段中的氨以氨水回收，质量浓度范围：2％～20％。