CN109762994A - 一种处理电解锰渣用双飞粉及处理电解锰渣方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电解锰渣再处理技术领域,尤其是一种处理电解锰渣用双飞粉及处理电解锰渣方法,双飞粉中镁含量控制在≤2.5%,并且不为零、余量为钙的碳酸盐前提下,使得含锰浸出液在经过调整pH值、固液分离等操作之后,得到了大幅度的净化,提高了含锰浸出液中锰含量,降低了后续对含锰浸出液处理难度和处理成本。
Description
技术领域
本发明涉及电解锰渣再处理技术领域,尤其是一种处理电解锰渣用双飞粉及处理电解锰渣方法。
背景技术
电解锰行业是典型的高能耗、高污染、高排放行业,使得在促进经济快速发展的同时,导致了如废水、废渣等严重污染问题出现,其中,污染突出的是电解锰渣的大量堆存和污染,而且电解锰渣中残留着大量的锰,致使导致污染的同时,资源大量浪费。
据相关现有技术中介绍,例如:专利申请号为201710755519中介绍了,电解锰渣在长期堆放过程中,电解锰渣颗粒逐渐凝结成坚硬的块状,而且可溶性二价锰逐渐被氧化为高价锰,含锰物相被二氧化硅、二水硫酸钙等包裹,致使传统浸出方法难以将电解锰渣中的锰元素浸出,致使对电解锰渣进行再次处理回收锰过程的锰浸出率较低。
为此,在上述现有技术中引入了微波技术,使得含锰矿物、含锰废渣受到微波的选择性快速加热,与包裹物料之间产生较大的温度差,形成热应力,进而包裹物料边缘产生微小裂缝,致使包裹物料结构发生变化,提高浸出性能,结合超声波空化作用,使得悬浮在液体中的固体表面受到急剧破坏,强化了浸出反应工程,改善浸出效果;并且在处理过程中,通过在含锰浸出液中添加双飞粉调节溶液pH值至5-7,达到提高含锰浸出液纯度的目的。但是,双飞粉主要成分是钙与镁的碳酸盐混合物,而对于钙、镁成分加入到含锰浸出液之后,将会引入钙、镁等杂质成分,而由于现有技术中,对于双飞粉中钙、镁相对含量的控制不恰当,导致处理之后含锰浸出液的纯度不理想,致使后续对含锰浸出液中锰回收难度较大。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题,本发明提供一种处理电解锰渣用双飞粉及处理电解锰渣方法。
具体是通过以下技术方案得以实现的:
上述的双飞粉中镁以氧化镁计质量含量≤2.5%,有助于提高固液分离之后,含锰浸出液的纯度,提高含锰浸出液中锰成分的含量,降低后续工艺处理难度。
优选,所述的镁以氧化镁计质量含量1-2%。
优选,所述的镁以氧化镁计质量含量1.5%。
本发明的目的之二还提供上述的处理电解锰渣用双飞粉在电解锰渣处理过程中的应用。
在应用过程中,其应用方法是向含锰浸出液中加入双飞粉调整pH值至7.3,并控制温度为32℃,以100r/min搅拌处理5min后,沉淀40min,固液分离,即可。
本发明的目的之三还提供一种电解锰渣处理提取锰的方法,包括以下步骤:
(1)将电解锰渣经磨碎过筛,采用硫酸溶液调浆,采用微波-超声波反应釜中,鼓入空气,搅拌浸出,得到含锰浸出液和浸出渣;
(2)向含锰浸出液中加入上述的双飞粉调整pH值,搅拌均匀,沉淀,固液分离,即可。
优选,所述的调浆,电解锰渣与硫酸溶液的液固比为2-5:1L/kg,并且硫酸溶液质量浓度为10-15%。
优选,所述的步骤(2),向含锰浸出液中加入双飞粉调整pH值至7.3,并控制温度为32℃,以100r/min搅拌处理5min后,沉淀40min,固液分离,即可。
优选,所述的过筛是使得电解锰渣的粒度在40-100μm之间。
与现有技术相比,本发明创造的技术效果体现在:
本发明创造的双飞粉中镁含量控制在≤2.5%,并且不为零、余量为钙的碳酸盐前提下,使得含锰浸出液在经过调整pH值、固液分离等操作之后,得到了大幅度的净化,提高了含锰浸出液中锰含量,降低了后续对含锰浸出液处理难度和处理成本。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定,但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
本法研究利用的电解锰渣中,主要成分为Si15.8%、S12.7%、Ca8.2%、Al3.9%、Fe3.7%、Mn5.1%。
电解锰渣处理方法是:将电解锰渣经磨碎过筛,采用硫酸溶液调浆,采用微波-超声波反应釜中,鼓入空气,搅拌浸出,得到含锰浸出液和浸出渣;向含锰浸出液中加入双飞粉调整pH值,搅拌均匀,沉淀,固液分离,即可。
具体在研究试验过程中,将双飞粉主要成分作出以下实施例的调整,并对其应用在电解锰渣处理过程的方法进行控制,并对最终固液分离得到的净化含锰浸出液进行浓缩,50-70℃下烘干,得到烘干粉末,该烘干粉末作为试验样品进行试验处理。
实施例1
处理电解锰渣用双飞粉,是钙与镁的碳酸盐复合物,其中镁以氧化镁计质量含量2.5%,余量为钙的碳酸盐。
在现有技术处理基础上,将电解锰渣经磨碎过筛,使得电解锰渣的粒度在40μm之间,采用硫酸溶液调浆,即就是:电解锰渣与硫酸溶液的液固比为2:1L/kg,并且硫酸溶液质量浓度为10%。采用微波-超声波反应釜中,鼓入空气,搅拌浸出,得到含锰浸出液和浸出渣;向含锰浸出液中加入双飞粉调整pH值至7.3,并控制温度为32℃,以100r/min搅拌处理5min后,沉淀40min,固液分离,得净化含锰浸出液。
将净化含锰浸出液经过升温浓缩,50-70℃下烘干,即得试验样品粉末。
实施例2
处理电解锰渣用双飞粉,是钙与镁的碳酸盐复合物,其中镁以氧化镁计质量含量2%,余量为钙的碳酸盐。
在现有技术处理基础上,将电解锰渣经磨碎过筛,使得电解锰渣的粒度在100μm之间,采用硫酸溶液调浆,即就是:电解锰渣与硫酸溶液的液固比为5:1L/kg,并且硫酸溶液质量浓度为15%。采用微波-超声波反应釜中,鼓入空气,搅拌浸出,得到含锰浸出液和浸出渣;向含锰浸出液中加入双飞粉调整pH值至7.3,并控制温度为32℃,以100r/min搅拌处理5min后,沉淀40min,固液分离,得净化含锰浸出液。
将净化含锰浸出液经过升温浓缩,50-70℃下烘干,即得试验样品粉末。
实施例3
处理电解锰渣用双飞粉,是钙与镁的碳酸盐复合物,其中镁以氧化镁计质量含量1.5%,余量为钙的碳酸盐。
在现有技术处理基础上,将电解锰渣经磨碎过筛,使得电解锰渣的粒度在60μm之间,采用硫酸溶液调浆,即就是:电解锰渣与硫酸溶液的液固比为3:1L/kg,并且硫酸溶液质量浓度为13%。采用微波-超声波反应釜中,鼓入空气,搅拌浸出,得到含锰浸出液和浸出渣;向含锰浸出液中加入双飞粉调整pH值至7.3,并控制温度为32℃,以100r/min搅拌处理5min后,沉淀40min,固液分离,得净化含锰浸出液。
将净化含锰浸出液经过升温浓缩,50-70℃下烘干,即得试验样品粉末。
实施例4
处理电解锰渣用双飞粉,是钙与镁的碳酸盐复合物,其中镁以氧化镁计质量含量1%,余量为钙的碳酸盐。
在现有技术处理基础上,将电解锰渣经磨碎过筛,使得电解锰渣的粒度在80μm之间,采用硫酸溶液调浆,即就是:电解锰渣与硫酸溶液的液固比为4:1L/kg,并且硫酸溶液质量浓度为14%。采用微波-超声波反应釜中,鼓入空气,搅拌浸出,得到含锰浸出液和浸出渣;向含锰浸出液中加入双飞粉调整pH值至7.3,并控制温度为32℃,以100r/min搅拌处理5min后,沉淀40min,固液分离,得净化含锰浸出液。
将净化含锰浸出液经过升温浓缩,50-70℃下烘干,即得试验样品粉末。
实施例5
处理电解锰渣用双飞粉,是钙与镁的碳酸盐复合物,其中镁以氧化镁计质量含量0.5%,余量为钙的碳酸盐。
在现有技术处理基础上,将电解锰渣经磨碎过筛,使得电解锰渣的粒度在50μm之间,采用硫酸溶液调浆,即就是:电解锰渣与硫酸溶液的液固比为3:1L/kg,并且硫酸溶液质量浓度为12%。采用微波-超声波反应釜中,鼓入空气,搅拌浸出,得到含锰浸出液和浸出渣;向含锰浸出液中加入双飞粉调整pH值至7.3,并控制温度为32℃,以100r/min搅拌处理5min后,沉淀40min,固液分离,得净化含锰浸出液。
将净化含锰浸出液经过升温浓缩,50-70℃下烘干,即得试验样品粉末。
实施例6
处理电解锰渣用双飞粉,是钙与镁的碳酸盐复合物,其中镁以氧化镁计质量含量0.1%,余量为钙的碳酸盐。
在现有技术处理基础上,将电解锰渣经磨碎过筛,使得电解锰渣的粒度在70μm之间,采用硫酸溶液调浆,即就是:电解锰渣与硫酸溶液的液固比为4:1L/kg,并且硫酸溶液质量浓度为14%。采用微波-超声波反应釜中,鼓入空气,搅拌浸出,得到含锰浸出液和浸出渣;向含锰浸出液中加入双飞粉调整pH值至7.3,并控制温度为32℃,以100r/min搅拌处理5min后,沉淀40min,固液分离,得净化含锰浸出液。
将净化含锰浸出液经过升温浓缩,50-70℃下烘干,即得试验样品粉末。
实施例7
处理电解锰渣用双飞粉,是钙与镁的碳酸盐复合物,其中镁以氧化镁计质量含量0.05%,余量为钙的碳酸盐。
在现有技术处理基础上,将电解锰渣经磨碎过筛,使得电解锰渣的粒度在90μm之间,采用硫酸溶液调浆,即就是:电解锰渣与硫酸溶液的液固比为3:1L/kg,并且硫酸溶液质量浓度为11%。采用微波-超声波反应釜中,鼓入空气,搅拌浸出,得到含锰浸出液和浸出渣;向含锰浸出液中加入双飞粉调整pH值至7.3,并控制温度为32℃,以100r/min搅拌处理5min后,沉淀40min,固液分离,得净化含锰浸出液。
将净化含锰浸出液经过升温浓缩,50-70℃下烘干,即得试验样品粉末。
实施例8
处理电解锰渣用双飞粉,是钙与镁的碳酸盐复合物,其中镁以氧化镁计质量含量0.01%,余量为钙的碳酸盐。
在现有技术处理基础上,将电解锰渣经磨碎过筛,使得电解锰渣的粒度在80μm之间,采用硫酸溶液调浆,即就是:电解锰渣与硫酸溶液的液固比为2.7:1L/kg,并且硫酸溶液质量浓度为13%。采用微波-超声波反应釜中,鼓入空气,搅拌浸出,得到含锰浸出液和浸出渣;向含锰浸出液中加入双飞粉调整pH值至7.3,并控制温度为32℃,以100r/min搅拌处理5min后,沉淀40min,固液分离,得净化含锰浸出液。
将净化含锰浸出液经过升温浓缩,50-70℃下烘干,即得试验样品粉末。
实施例9
处理电解锰渣用双飞粉,是钙与镁的碳酸盐复合物,其中镁以氧化镁计质量含量3%,余量为钙的碳酸盐。
在现有技术处理基础上,将电解锰渣经磨碎过筛,使得电解锰渣的粒度在90μm之间,采用硫酸溶液调浆,即就是:电解锰渣与硫酸溶液的液固比为3.5:1L/kg,并且硫酸溶液质量浓度为11%。采用微波-超声波反应釜中,鼓入空气,搅拌浸出,得到含锰浸出液和浸出渣;向含锰浸出液中加入双飞粉调整pH值至7.3,并控制温度为32℃,以100r/min搅拌处理5min后,沉淀40min,固液分离,得净化含锰浸出液。
将净化含锰浸出液经过升温浓缩,50-70℃下烘干,即得试验样品粉末。
实施例10
直接采用碳酸钙粉末作为实施例9的双飞粉替代品。
实施例11
在实施例1的基础上,采用双飞粉调整pH值至7.0,其他均同实施例1。
试验:
(1)方法:本试验采用分光光度法在最大吸收波长525nm处,采用分光光度计测量吸光度,进行锰含量的测定。
(2)试剂:高碘酸钾、硫酸以及每毫升溶液含锰0.1mg的锰标准溶液。
(3)仪器、设备:分光光度计、带有厚度为1cm的吸收池。
(4)试验步骤:
a、绘制工作曲线
用移液管移取0mL、2mL、4mL、6mL、8mL锰标准溶液,分别置于250mL的烧杯中,加水至50mL,各加入2.5mL硫酸、10mL磷酸和0.5g高碘酸钾,加热煮沸至高锰酸根的紫红色出现,冷却后,移入100mL容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀。
采用厚度为1cm的吸收池,使用分光光度计在525nm波长下,以水作为参比,测量吸光度,以锰的质量为横坐标,对应的吸光度为纵坐标,绘制工作曲线。
b、测定
称取试样1g,精确到0.01g,置于250mL烧杯中,加入水至50mL刻度溶解,加入2.5mL硫酸、10mL磷酸和0.5g高碘酸钾,加热煮沸至高锰酸根的紫红色出现,冷却后,移入100mL容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀。
采用厚度为1cm的吸收池,使用分光光度计在525nm波长下,以水作为参比,测量吸光度。
按照上述同样处理空白试验组。
在工作曲线上查出相应的锰质量。
(5)计算
按照以下算式计算锰含量,数值以%表示:
Wg=(m1-m0)*100/(m*1000)
m1:从工作曲线上查出的试样溶液中锰质量数值,单位为毫克;
m0:从工作曲线上查出的空白试验溶液中锰质量数值,单位毫克;
m:试样质量数值,单位为g。
取平行测定结果的算术平均值为测定结果,两次平行测定结果的绝对差值≤0.005%。
按照上述试验方法处理,并对实施例1-11处理的含锰浸出液经过浓缩,并在50-70℃之间进行烘干处理之后,得到试验样品,分别以实施例1-11作为对应标号记录,并对于含锰测试结果记录入下表1中。
表1
由表1数据显示可见,对于双飞粉中的有效成分之间的相对含量,将会对含锰浸出液净化过程中的杂质脱除率造成较大程度的影响;有效成分相对含量处于合适范围之间,将会有助于改善电解锰渣中锰提取的纯度,降低对电解锰渣中锰回收成本。
除此之外,本研究者在处理过程中,对电解锰渣进行浸出处理过程中得到的含锰浸出液中锰的浸出率情况进行统计,其结果如下表2所示:
表2
由表2所示,对于本发明创造中的经过利用传统的微波-超声波处理技术,极大程度的使得电解锰渣中的锰被浸出来,提高了浸出率,并且经过对电解锰渣的粒度等相关参数的调整,能够在一定幅度上优化浸出率,降低对电解锰渣的浸出处理成本。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种处理电解锰渣用双飞粉,其特征在于,是钙与镁的碳酸盐复合物,其中镁以氧化镁计质量含量≤2.5%,并且不为零。
2.如权利要求1所述的处理电解锰渣用双飞粉,其特征在于,所述的镁以氧化镁计质量含量1-2%。
3.如权利要求1所述的处理电解锰渣用双飞粉,其特征在于,所述的镁以氧化镁计质量含量1.5%。
4.如权利要求1-3任一项所述的处理电解锰渣用双飞粉在电解锰渣处理过程中的应用。
5.如权利要求4所述的应用,其特征在于,应用方法是向含锰浸出液中加入双飞粉调整pH值至7.3,并控制温度为32℃,以100r/min搅拌处理5min后,沉淀40min,固液分离,即可。
6.一种电解锰渣处理提取锰的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将电解锰渣经磨碎过筛,采用硫酸溶液调浆,采用微波-超声波反应釜中,鼓入空气,搅拌浸出,得到含锰浸出液和浸出渣;
(2)向含锰浸出液中加入如权利要求1-3任一项所述的双飞粉调整pH值,搅拌均匀,沉淀,固液分离,即可。
7.如权利要求6所述的电解锰渣处理提取锰的方法,其特征在于,所述的调浆,电解锰渣与硫酸溶液的液固比为2-5:1L/kg,并且硫酸溶液质量浓度为10-15%。
8.如权利要求6所述的电解锰渣处理提取锰的方法,其特征在于,所述的步骤(2),向含锰浸出液中加入双飞粉调整pH值至7.3,并控制温度为32℃,以100r/min搅拌处理5min后,沉淀40min,固液分离,即可。
9.如权利要求6所述的电解锰渣处理提取锰的方法,其特征在于,所述的过筛是使得电解锰渣的粒度在40-100μm之间。
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