CN108570561A - 一种电解锰精滤渣的处理方法 - Google Patents

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张志华
宋正平
段峰
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Abstract

本发明属于电解锰技术领域，涉及一种电解锰精滤渣的处理方法。该处理方法，包括：1.将电解锰精滤渣烘干粉磨为精滤渣粉；2.将精滤渣粉和碳酸锰矿粉混合粉磨均化，获得混合料；3.将混合料进行煅烧，获得改性锰矿；4.将改性锰矿粉磨为改性锰矿粉；5.将改性锰矿粉用于电解金属锰生产的中和浸出液余酸工序。本处理方法，有效利用了精滤渣，并将获得的改性锰矿用于电解金属锰制液过程的中和余酸过程，有效降低生产成本，使得电解金属锰系统达到锰平衡、酸平衡，实现变废为宝、资源循环利用。

Description

一种电解锰精滤渣的处理方法
技术领域
本发明属于电解锰技术领域，涉及一种电解锰精滤渣的处理方法。
背景技术
锰是一种重要的金属元素，主要用于生产锰钢。金属锰的生产工艺是以硫酸处理锰矿时产生的酸性液体为电解液电解而成。在电解制液工段的净化生产过程中，常采用硫化铵、SDD等硫化剂对中和除铁后的溶液进行净化，此时，溶液中的铜、钴、镍等重金属会与硫形成沉淀，从而达到净化除杂的目的，所形成的滤渣称之为精滤渣。精滤渣的主要成分有锰、硫、铁等，尤其锰的含量很高，但是目前行业内的传统处理方法是做好防腐防渗工作后，统一集中堆放，并没有其他有效的处理方法，进而造成了精滤渣的严重堆积、空间占用、环境污染，同时也使锰资源被严重浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电解锰精滤渣的处理方法，回收利用精滤渣中的金属锰，减少废渣堆放造成的环境污染，创造可观的经济效益。
本发明解决上述技术问题的技术方案为：
一种电解锰精滤渣的处理方法，包括如下工艺步骤：
(1)将电解锰制液除杂过程中产生的精滤渣进行烘干粉磨，获得精滤渣粉；其中，精滤渣的全锰含量为13％～16％、SO3含量为40％～45％、水份为20％～25％，烘干后的精滤渣粉的水份为10％以下；
(2)将精滤渣粉和碳酸锰矿粉进行混合和粉磨均化，获得混合料；其中，碳酸锰矿粉的全锰含量为20％～25％，粒度为100目的过筛率＞90％；碳酸锰矿粉按照60吨/时的流量进行加入；混合料的全锰含量为18％～22％，SO3含量为20％～25％，粒度小于200目；
(3)在回转窑内加入焦炭，并将混合料在回转窑内进行煅烧，获得以氧化锰为主的改性锰矿，冷却后进入贮库；其中，回转窑的窑口温度为800℃～900℃，窑内温度为1100℃～1200℃；
(4)将改性锰矿进行粉磨，获得改性锰矿粉；其中，改性锰矿粉的粒度为90目～110目；
(5)将改性锰矿粉用于电解金属锰生产的中和浸出液余酸工序；
(6)将步骤(3)煅烧过程中分解产生的含有SO2的尾气，利用还原脱硫剂进行回收，并将获得的硫酸锰溶液用于电解金属锰的生产；其中，还原脱硫剂为电解锰的阳极废液与二氧化锰矿粉或者电解锰的阳极废液与经过粉磨的阳极渣所制成的浆液。
利用本发明电解锰精滤渣处理方法的有益效果为，利用电解锰精滤渣和碳酸锰矿反应成为氧化锰，有效处理并综合利用了精滤渣，节约了大量锰矿；同时将获得的改性锰矿用于电解金属锰系统制液过程的中和余酸，取代现有的通过二氧化锰矿焙烧后中和余酸的方式，有效降低了生产成本，并使得电解金属锰系统达到锰平衡、酸平衡，实现变废为宝、资源循环利用的目的。
附图说明
图1为本发明电解锰精滤渣处理方法的工艺流程图。
具体实施方式
一种电解锰精滤渣的处理方法，包括如下工艺步骤：
(1)电解锰精滤渣的烘干粉磨：电解锰制液除杂过程中产生的精滤渣，主要以硫酸盐的形式存在，全锰含量为13％～16％、SO3含量为40％～45％、水份为20％～25％，将精滤渣在渣场晾晒至水份在20％以下，再拉运至锰渣处理厂继续晾晒至水份为10％以下后，通过烘干破碎机进行烘干和粉磨，此时烘干破碎机的台时产量调整为65吨，获得精滤渣粉；
(2)将精滤渣粉和碳酸锰矿粉进行均匀混合；在精滤渣粉中加入碳酸锰矿粉，再在循环风的作用下将混合后的物料均匀进入锰渣均化库进行粉磨均化，获得全锰含量为18％～22％、SO3含量为20％～25％、粒度小于200目的混合料；其中，碳酸锰矿粉按照60吨/时的流量进行加入，碳酸锰矿粉的全锰含量为20％～25％、粒度为100目的过筛率＞90％；
(3)在回转窑内加入焦炭，并将混合料在回转窑内进行煅烧，物料在回转窑内依次经过分解、还原、脱硫、固相反应，由硫酸锰、碳酸锰转化为以氧化锰为主的改性锰矿，冷却后进入贮库；其中，回转窑的窑口温度为800℃～900℃，窑内温度为1100℃～1200℃；
改性锰矿的主要成分为：
烧失量 CaO MgO Fe2O3 Al2O3 SiO2 SO3 全Mn 合计 Mn4+ CaS
-2.48 10.37 9.28 7.23 8.44 23.49 0.86 31.28 88.47 1.79 0.3
(4)将经过回转窑烧制而成的改性锰矿粉磨至粒度为90目～110目的改性锰矿粉；
(5)将改性锰矿粉用于电解金属锰生产的中和浸出液余酸工序；通过吨袋将粉磨后获得的改性锰矿粉运送至电解锰生产的制液车间，根据制液反应罐的酸含量加入改性锰矿粉，通过不断的搅拌，将酸含量降至0.5g/L以下，取代了用焙烧二氧化锰矿制粉中和余酸的工艺；
(6)将步骤(3)煅烧过程中分解产生的含有SO2的尾气，利用还原脱硫剂进行回收，并将获得的硫酸锰溶液用于电解金属锰的生产；
具体的，将步骤(3)煅烧过程中产生的含有SO2的尾气使用还原脱硫剂并经过多级还原脱硫塔的气、固、液化学反应，使SO2气体的吸收率达到99％，再经过两碱法处理并使SO2气体达标后排出系统；制成的硫酸锰溶液的Mn2+为32g/L～38g/L，锰渣中全锰小于2.5％，Mn4+含量小于内控指标，该内控指标为变量，其数值根据需求进行变化，达到电解硫酸锰溶液的质量要求；其中，还原脱硫剂为电解锰的阳极废液与二氧化锰矿粉或者电解锰的阳极废液与经过粉磨的阳极渣所制成的浆液；多级还原脱硫塔具体为六级吸收塔，即，将吸收液与烟气逆流，从第六级吸收塔进入、从第一级吸收塔排出，产生的尾气再从第一级吸收塔进入，通过二、三、四、五、六级吸收塔吸收后达标并排出。
通过上述实施方式，利用电解锰精滤渣和碳酸锰矿反应生成氧化锰，有效利用了精滤渣，并节约了大量锰矿；将改性锰矿用于电解金属锰系统制液过程的中和余酸工序，酸矿比在0.6～1.0，中和余酸的时间小于两小时，酸浸出率85％以上，取代了通过二氧化锰矿焙烧后中和余酸的方式，降低生产成本，并实现变废为宝、资源循环利用。

Claims (10)

1.一种电解锰精滤渣的处理方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：
(1)将电解锰制液除杂过程中产生的精滤渣进行烘干粉磨，获得精滤渣粉；
(2)将精滤渣粉和碳酸锰矿粉进行混合和粉磨均化，获得混合料；
(3)在回转窑内加入焦炭，并将混合料在回转窑内进行煅烧，获得改性锰矿；
(4)将改性锰矿进行粉磨，获得改性锰矿粉；
(5)将改性锰矿粉用于电解金属锰生产的中和浸出液余酸工序。
2.如权利要求1所述的一种电解锰精滤渣的处理方法，其特征在于，所述工艺步骤还包括步骤(6)，所述步骤(6)为将步骤(3)煅烧过程中分解产生的含有SO2的尾气，利用还原脱硫剂进行回收，并将获得的硫酸锰溶液用于电解金属锰的生产。
3.如权利要求1所述的一种电解锰精滤渣的处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中，精滤渣的全锰含量为13％～16％、SO3含量为40％～45％、水份为20％～25％。
4.如权利要求1所述的一种电解锰精滤渣的处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中，精滤渣粉的水份为10％以下。
5.如权利要求1所述的一种电解锰精滤渣的处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中，碳酸锰矿粉的全锰含量为20％～25％，粒度为100目的过筛率＞90％。
6.如权利要求1所述的一种电解锰精滤渣的处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中，碳酸锰矿粉按照60吨/时的流量进行加入。
7.如权利要求1所述的一种电解锰精滤渣的处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中，混合料的全锰含量为18％～22％，SO3含量为20％～25％，粒度小于200目。
8.如权利要求1所述的一种电解锰精滤渣的处理方法，其特征在于，所述步骤(3)中，回转窑的窑口温度为800℃～900℃，窑内温度为1100℃～1200℃。
9.如权利要求1所述的一种电解锰精滤渣的处理方法，其特征在于，所述步骤(4)中，改性锰矿粉的粒度为90目～110目。
10.如权利要求2所述的一种电解锰精滤渣的处理方法，其特征在于，所述步骤(6)中，还原脱硫剂为电解锰的阳极废液与二氧化锰矿粉或者电解锰的阳极废液与经过粉磨的阳极渣所制成的浆液。
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