CN106399701A - 一种电解锰渣中可溶锰的回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电解锰渣中可溶锰的回收方法，该方法包括锰渣洗涤、过滤、蒸发浓缩、回收利用四个步骤；电解锰渣经洗涤搅拌后，加入生石灰调节溶液酸碱度，而混凝剂、助凝剂则能提高可溶锰的溶出，然后通过隔膜压滤将可溶锰已转入滤液中，蒸发浓缩制得的浓缩液可以作为电解锰的原料继续使用，而蒸发浓缩过程中析出的硫酸铵则可以回收利用。该方法提高了资源的回收利用率，工艺流程简单，具有较高的经济效益，适用于工业化推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及废矿渣综合利用技术领域，具体涉及一种电解锰渣中可溶锰的回收方法。
背景技术
电解金属锰生产废渣(以下简称：电解锰渣)是锰矿粉加入硫酸溶液浸出锰的过程中产生的过滤废渣。近年来，受产能产量的大量增加和矿石品位降低的影响，电解锰厂使用的碳酸锰矿含锰平均约为15-16％，每生产1t电解锰约产生8-9t电解锰渣。
在我国，电解锰生产过程中由于电解阳极液循环回锰矿浸出工序，系统用水基本维持平衡状态，即生产过程不需(或只需少量)从外界补充工艺用水。因此，在压滤过程中不进行洗渣。由于压滤工艺和电解锰渣本身持水能力的特点，滤渣中依然含有约30％液体，导致渣中可溶锰和硫酸铵含量较高。据测定，压滤液中锰离子含量在37-38g/L，硫酸铵含量约100g/L。由此可推算，每生产1t电解金属锰产品大约有80-100kg的可溶性锰、240kg的硫酸铵留在锰渣中无法利用，这就成为电解锰行业锰回收率低、物耗与能耗大、污染严重的主要原因。
电解锰渣中的锰主要以水溶性锰、碳酸锰和二氧化锰的形式存在，其中水溶性锰是自然状态下锰渣中对环境危害最大的一种形态。由于电解锰行业的迅速发展，电解锰渣的数量也越来越多，鉴于电解锰渣排放集中的特点，因此电解锰生产首先会对企业周边的环境造成较为严重的污染状况，甚至出现恶性的环境污染事件。在雨水量大的地方，电解锰渣的渗滤液流入水体中造成水污染，破坏生态环境。
尽管国内外学者对电解锰渣中锰和硫酸铵回收方面进行了大量研究，但鲜有工业化的报道，原因在于电解锰渣中可回收利用的离子浓度不高，如果工业化会造成生产成本太高。因此，我国电解锰渣除少量用作水泥、建筑用砖等建材外，大多没有得到利用，而且电解锰渣用作水泥、建筑用砖等建材，其中的有害金属含量过高也限制了其利用的程度。因此，回收利用电解锰渣中的可溶锰和硫酸铵具有重要的现实意义。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种电解锰渣中可溶锰的回收方法。
本发明是通过以下技术方案予以实现的：
一种电解锰渣中可溶锰的回收方法，该方法包括以下步骤：
a、锰渣洗涤：电解锰渣与水以质量体积比为1：3-6搅拌15-30min，然后加入生石灰、助凝剂、混凝剂，继续搅拌20-70min；
b、过滤：浸提液进行隔膜压滤，在5-10kg/cm2压力下过滤制得滤液；
c、蒸发浓缩：滤液在20-60℃蒸发浓缩1h，制得浓缩液，并回收析出的硫酸铵晶体；
d、回收利用：浓缩液可作为原料生产电解锰。
所述步骤a中锰渣、生石灰的质量比为1：1.5-3。
所述步骤a中搅拌速度为60-80r/min。
所述步骤b中的过滤为隔膜压滤，隔板数为100-150。
所述步骤c中助凝剂为PAM，浓度为0.1-0.3mg/L。
所述步骤c中混凝剂为PAS，浓度为4-20mg/L。
本发明的有益效果在于：本工艺通过锰渣洗涤、过滤、蒸发浓缩、回收利用四个步骤实现了电解锰渣中可溶锰的回收。电解锰渣经洗涤搅拌溶解了部分可溶锰，然后加入生石灰调节溶液酸碱度，混凝剂、助凝剂的作用下可以提高锰的溶出，并有利于分离过滤；采用隔膜压滤，能最大限度地将可溶性锰转入滤液中，过滤出的锰渣可进行无害化处理或用于建筑业；同时可以在蒸发浓缩时回收硫酸铵，浓缩液可以作为电解锰的原料继续使用，从而提高电解锰渣的回收利用率。该方法提高了资源的回收利用率，工艺流程简单，具有较高的经济效益，适用于工业化推广应用。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步描述，但要求保护的范围并不局限于。
实施例一
一种电解锰渣中可溶锰的回收方法，该方法包括以下步骤：
a、锰渣洗涤：电解锰渣与水以质量体积比为1：3，搅拌15min，然后加入生石灰、助凝剂、混凝剂，继续搅拌20min；
b、过滤：浸提液进行隔膜压滤，在5kg/cm2压力下过滤制得滤液；
c、蒸发浓缩：滤液在20℃蒸发浓缩1h，制得浓缩液，并回收析出的硫酸铵晶体；
d、回收利用：浓缩液可作为原料生产电解锰。
步骤a中锰渣、生石灰的质量比为1：1.5。
步骤a中搅拌速度为60r/min。
步骤b中的过滤为隔膜压滤，隔板数为100。
步骤c中助凝剂为PAM，浓度为0.1mg/L。
步骤c中混凝剂为PAS，浓度为4mg/L。
实施例二
一种电解锰渣中可溶锰的回收方法，该方法包括以下步骤：
a、锰渣洗涤：电解锰渣与水以质量体积比为1：5，搅拌20min，然后加入生石灰、助凝剂、混凝剂，继续搅拌50min；
b、过滤：浸提液进行隔膜压滤，在7kg/cm2压力下过滤制得滤液；
c、蒸发浓缩：滤液在35℃蒸发浓缩1h，制得浓缩液，并回收析出的硫酸铵晶体；
d、回收利用：浓缩液可作为原料生产电解锰。
步骤a中锰渣、生石灰的质量比为1：2。
步骤a中搅拌速度为70r/min。
步骤b中的过滤为隔膜压滤，隔板数为120。
步骤c中助凝剂为PAM，浓度为0.2mg/L。
步骤c中混凝剂为PAS，浓度为15mg/L。
实施例三
一种电解锰渣中可溶锰的回收方法，该方法包括以下步骤：
a、锰渣洗涤：电解锰渣与水以质量体积比为1：6搅拌30min，然后加入生石灰、助凝剂、混凝剂，继续搅拌70min；
b、过滤：浸提液进行隔膜压滤，在10kg/cm2压力下过滤制得滤液；
c、蒸发浓缩：滤液在60℃蒸发浓缩1h，制得浓缩液，并回收析出的硫酸铵晶体；
d、回收利用：浓缩液可作为原料生产电解锰。
步骤a中锰渣、生石灰的质量比为1：3。
步骤a中搅拌速度为80r/min。
步骤b中的过滤为隔膜压滤，隔板数为150。
步骤c中助凝剂为PAM，浓度为0.3mg/L。
步骤c中混凝剂为PAS，浓度为20mg/L。
Claims (6)
1.一种电解锰渣中可溶锰的回收方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
a、锰渣洗涤：电解锰渣与水以质量体积比为1：3-6搅拌15-30min，然后加入生石灰、助凝剂、混凝剂，继续搅拌20-70min；
b、过滤：浸提液进行隔膜压滤，在5-10kg/cm2压力下过滤制得滤液；
c、蒸发浓缩：滤液在20-60℃蒸发浓缩1h，制得浓缩液，并回收析出的硫酸铵晶体；
d、回收利用：浓缩液可作为原料生产电解锰。
2.根据权利要求1所述的一种电解锰渣中可溶锰的回收方法，其特征在于：所述步骤a中锰渣、生石灰的质量比为1：1.5-3。
3.根据权利要求1所述的一种电解锰渣中可溶锰的回收方法，其特征在于：所述步骤a中搅拌速度为60-80r/min。
4.根据权利要求1所述的一种电解锰渣中可溶锰的回收方法，其特征在于：所述步骤b中隔膜压滤的隔板数为100-150。
5.根据权利要求1所述的一种电解锰渣中可溶锰的回收方法，其特征在于：所述步骤c中助凝剂为PAM，浓度为0.1-0.3mg/L。
6.根据权利要求1所述的一种电解锰渣中可溶锰的回收方法，其特征在于：所述步骤c中混凝剂为PAS，浓度为4-20mg/L。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170215 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |