CN108421805B

CN108421805B - 一种电解锰渣固化稳定化处理方法

Info

Publication number: CN108421805B
Application number: CN201810156884.8A
Authority: CN
Inventors: 罗中秋; 刘佳辉; 周新涛; 和森
Original assignee: Kunming University of Science and Technology
Current assignee: Kunming University of Science and Technology
Priority date: 2018-02-24
Filing date: 2018-02-24
Publication date: 2021-05-14
Anticipated expiration: 2038-02-24
Also published as: CN108421805A

Abstract

本发明涉及一种电解锰渣固化稳定化处理方法，属环保技术领域；以镍铁渣和磷酸盐的混合物为电解锰渣的固化稳定化处理剂，固化稳定化的电解锰渣送至渣库堆存；使用该方法能减少化学试剂的用量，降低电解锰渣固化处理成本，同时可以起到以废治废的作用；电解锰渣经镍铁渣和磷酸盐的混合物固化，锰渣中的可溶解性锰和铵根离子可参与化学反应，以化学键合方式形成磷酸盐凝胶矿物，形成的磷酸盐化学键合材料具有物理包裹以及吸附作用；通过化学键合、物理吸附、物理包裹三重作用，从而实现电解锰渣的高效率和大容量固化。

Description

一种电解锰渣固化稳定化处理方法

技术领域

本发明具体涉及一种电解锰渣固化稳定化处理方法，属环保技术领域。

背景技术

固化/稳定化技术是国际上无害化处理有毒有害固体废物的主要手段，其通过加入胶结材料、粘性剂和惰性材料包裹毒性污染物，使污染物不易浸出。电解锰渣的无害化处置主要是固化稳定化其中的毒性污染物如锰、氨氮、砷、汞、硒、铬等复合污染物，重点是可溶性锰和氨氮的固化稳定化。方选进等采用普通硅酸盐水泥对电解锰渣固化处理。Zhou等使用CaO、NaOH处置电解锰渣中的重金属和氨氮。CN104307849A、CN102161048A和CN104690080A中分别公开了以生石灰+草木灰+粉煤灰和六偏磷酸钠、生石灰粉+硅酸盐+树脂磺酸盐和氯化铁以及磷酸二氢钠+氧化钙+氧化镁和聚丙烯酰胺为电解锰渣无害化处理药剂。综上可知，电解锰渣的无害化处理剂均为水泥、氧化钙、氢氧化钠、氧化镁、磷酸盐等。采用水泥处理电解锰渣，其处理剂对渣中锰离子具有一定的固化效果，但对渣中氨氮的固定效果较差，锰在碱性试剂和空气作用下反应形成二氧化锰，氨氮以氨气挥发。使用磷酸二氢钠+氧化钙+氧化镁和聚丙烯酰胺等作为电解锰渣的无害化处理剂，虽可有效固化重金属以及游离的氨氮，但所用药剂为化学试剂，其价格昂贵。因此，探寻合适的技术方案以降低其处理成本，是电解锰渣无害化处理的发展方向。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种电解锰渣固化稳定化处理方法，以镍铁渣和磷酸盐为电解锰渣固化稳定化处理剂，并配以水协同处理电解锰渣；使用该方法能减少药剂（化学试剂）的用量，降低电解锰渣固化处理成本，同时可以起到以废治废的作用。

在搅拌状态下，在电解锰渣中加入固化稳定化处理剂，搅拌混合5-10min，然后加入水搅拌3-5min，水的添加量为电解锰渣重量的25%-35%，固化稳定化的电解锰渣送至渣库堆存，其中固化稳定化处理剂的添加量为电解锰渣重量的15%-25%。

所述固化稳定化处理剂中镍铁渣的质量百分比为60%-85%，磷酸盐的质量百分比为15%-40%，镍铁渣粉磨过80目筛，筛余量小于5%。

所述磷酸盐是磷酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠中的任意一种。

所述镍铁渣是红土镍矿在提炼金属镍或镍铁合金的冶炼过程中排出的废物经水淬形成的一种粒化炉渣。

本发明优点和有益效果：

(1)本发明电解锰渣的固化稳定化处理方法，以镍铁渣和磷酸盐的混合物作为电解锰渣的固化稳定化处理剂，减少了化学试剂的用量，降低了电解锰渣固化处理成本，同时起到以废治废的作用；

(2)镍铁渣中含高含量的MgO(25%-35%)以及FeO(5%-10%)与磷酸盐混合后，电解锰渣中的可溶解性锰和铵根离子可参与化学反应，以化学键合方式形成磷酸盐凝胶矿物；

(3)磷酸盐化学键合材料具有较强的物理力学性能和致密的结构，对重金属离子具有物理包裹以及吸附作用；通过化学键合、物理吸附、物理包裹三重作用，从而实现电解锰渣的高效率和大容量固化。

附图说明

图1是电解锰渣的SEM照片；

图2是实施例3电解锰渣经镍铁渣和磷酸盐的混合物固化稳定化的SEM照片。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明保护范围并不局限于所述内容。

实施例1

称取电解锰渣，加入电解锰渣重量16%的固化稳定化处理剂（镍铁渣82.8%、磷酸钠17.2%），混合搅拌5min；之后加入电解锰渣重量30%的水，混合搅拌5min，固化稳定化的电解锰渣送至渣库堆存，其中镍铁渣粉磨过80目筛，筛余量为4%。

固化稳定化的电解锰渣经《HJ 557-2010》方法浸出，毒性浸出结果低于《GB 8978-1996》标准限值。

实施例2

称取电解锰渣，加入电解锰渣重量17%的固化稳定化处理剂（镍铁渣76.5%、磷酸钠23.5%），混合搅拌6min；之后加入电解锰渣重量25%的水，混合搅拌3min，固化稳定化的电解锰渣送至渣库堆存，其中镍铁渣粉磨过80目筛，筛余量为3%。

实施例3

称取电解锰渣，加入电解锰渣重量19%的固化稳定化处理剂（镍铁渣68.4%、磷酸钠31.6%），混合搅拌8min；之后加入电解锰渣重量33%的水，混合搅拌5min，固化稳定化的电解锰渣送至渣库堆存，其中镍铁渣粉磨过80目筛，筛余量为4%。固化稳定化的电解锰渣SEM照片见图2，从图可以看出，电解锰渣经固化稳定化后，其不规则颗粒和柱状颗粒（图1）与产物凝胶连接为一体，形成结构致密的硬化体（图2）。

实施例4

称取电解锰渣，加入电解锰渣重量25%的固化稳定化处理剂（镍铁渣62.0%、磷酸钠38.0%），混合搅拌10min；之后加入电解锰渣重量35%的水，混合搅拌4min，固化稳定化的电解锰渣送至渣库堆存，其中镍铁渣粉磨过80目筛，筛余量为2%。

实施例5

称取电解锰渣，加入电解锰渣重量20%的固化稳定化处理剂（镍铁渣60.0%、磷酸氢二钠40.0%），混合搅拌7min；之后加入电解锰渣重量28%的水，混合搅拌4min，固化稳定化的电解锰渣送至渣库堆存，其中镍铁渣粉磨过80目筛，筛余量为4%。

实施例6

称取电解锰渣，加入电解锰渣重量24%的固化稳定化处理剂（镍铁渣70.8%、磷酸氢二钠29.2%），混合搅拌10min；之后，加入电解锰渣重量25%的水，混合搅拌4min，固化稳定化的电解锰渣送至渣库堆存，其中镍铁渣粉磨过80目筛，筛余量为4%。

实施例7

称取电解锰渣，加入电解锰渣重量17%的固化稳定化处理剂（镍铁渣75.0%、磷酸二氢钠25.0%），混合搅拌6min；之后，加入电解锰渣重量35%的水，混合搅拌5min，固化稳定化的电解锰渣送至渣库堆存，其中镍铁渣粉磨过80目筛，筛余量为4%。

实施例8

称取电解锰渣，加入电解锰渣重量25%的固化稳定化处理剂（镍铁渣68.0%、磷酸二氢钠32.0%），混合搅拌10min；之后加入电解锰渣重量33%的水，混合搅拌4min，固化稳定化的电解锰渣送至渣库堆存，其中镍铁渣粉磨过80目筛，筛余量为3%。

以上所述的实例，只是本发明的部分较优选方案，本领域的技术员在本发明技术方案范围内进行的变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种电解锰渣固化稳定化处理方法，其特征在于：用镍铁渣和磷酸盐的混合物作为固化稳定化处理剂，并配以水协同处理电解锰渣;

所述镍铁渣粉磨过80目筛，筛余量小于5%;

固化稳定化处理剂中镍铁渣的质量百分比为60%-85%，磷酸盐的质量百分比为15%-40%。

2.根据权利要求1所述的电解锰渣固化稳定化处理方法，其特征在于：固化稳定化处理剂的添加量为电解锰渣重量的15%-25%，水的添加量为电解锰渣重量的25%-35%。

3.根据权利要求1所述的电解锰渣固化稳定化处理方法，其特征在于：磷酸盐是磷酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠中的一种。