CN113145612A - 利用煤气化工艺尾气与电石渣协同固化电解锰渣重金属的方法 - Google Patents
利用煤气化工艺尾气与电石渣协同固化电解锰渣重金属的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113145612A CN113145612A CN202110364806.9A CN202110364806A CN113145612A CN 113145612 A CN113145612 A CN 113145612A CN 202110364806 A CN202110364806 A CN 202110364806A CN 113145612 A CN113145612 A CN 113145612A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- slag
- tail gas
- coal gasification
- carbide slag
- electrolytic manganese
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 182
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 109
- 239000011572 manganese Substances 0.000 title claims abstract description 109
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 107
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 74
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 238000002309 gasification Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 46
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 41
- 229940099596 manganese sulfate Drugs 0.000 claims abstract description 7
- 239000011702 manganese sulphate Substances 0.000 claims abstract description 7
- 235000007079 manganese sulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L manganese(II) sulfate Chemical compound [Mn+2].[O-]S([O-])(=O)=O SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 65
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 29
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 26
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 22
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 claims description 14
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 7
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 7
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 7
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 7
- 239000012265 solid product Substances 0.000 claims description 7
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 claims description 7
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 5
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000012267 brine Substances 0.000 claims description 3
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 3
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 claims description 3
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 239000008399 tap water Substances 0.000 claims description 3
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 14
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 9
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 abstract description 7
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- XMWCXZJXESXBBY-UHFFFAOYSA-L manganese(ii) carbonate Chemical compound [Mn+2].[O-]C([O-])=O XMWCXZJXESXBBY-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 4
- 239000011656 manganese carbonate Substances 0.000 abstract description 3
- 235000006748 manganese carbonate Nutrition 0.000 abstract description 3
- 229940093474 manganese carbonate Drugs 0.000 abstract description 3
- 229910000016 manganese(II) carbonate Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 39
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000002149 energy-dispersive X-ray emission spectroscopy Methods 0.000 description 8
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 7
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 4
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 3
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical group [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005997 Calcium carbide Substances 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003124 biologic agent Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 229910052806 inorganic carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- CLZWAWBPWVRRGI-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 2-[2-[2-[2-[bis[2-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-2-oxoethyl]amino]-5-bromophenoxy]ethoxy]-4-methyl-n-[2-[(2-methylpropan-2-yl)oxy]-2-oxoethyl]anilino]acetate Chemical compound CC1=CC=C(N(CC(=O)OC(C)(C)C)CC(=O)OC(C)(C)C)C(OCCOC=2C(=CC=C(Br)C=2)N(CC(=O)OC(C)(C)C)CC(=O)OC(C)(C)C)=C1 CLZWAWBPWVRRGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B5/00—Operations not covered by a single other subclass or by a single other group in this subclass
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明公开了一种利用煤气化工艺尾气与电石渣协同固化电解锰渣重金属的方法，电解锰渣的主要成分为硫化物，包括硫酸锰、硫酸氨及硫酸钙，电石渣的主要成分为二氧化硅和氢氧化钙，煤气化工艺尾气中主要成分为CO2。电解锰渣中的重金属成分硫酸锰溶解形成Mn2+，Mn2+被煤气化工艺尾气中的CO2盐化生成碳酸锰；而电石渣为盐化提供OH‑和Ca2+，碱性环境下能够使重金属碳酸盐沉降，同时Ca2+被CO2盐化生成的碳酸钙也能包覆固体废物碳酸锰，阻止锰进一步浸出。本发明以电解锰渣为主要原料，利用电石渣提供Ca离子和较高的pH，利用煤气化工艺尾气的高温和较高浓度CO2，在水溶液中加速盐化固定重金属，以实现对电解锰及电石渣进行有效处理，达到以废止废、变废为宝的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一般固体废弃物及危险废弃物无害化处理技术领域，具体地，涉及一种利用煤气化工艺尾气与电石渣协同固化电解锰渣重金属的方法。
背景技术
目前，中国是最大的电解锰生产国，年产量超过100万吨，约占全球总产量的98％。每吨电解锰金属产生约10-12吨的电解锰渣，由于全球菱锰矿品位质量的持续下降，废物产量迅速上升。电解锰渣不仅包含大量的可溶性盐(如硫酸铵和硫酸锰)，还包含重金属元素，包括Ni，Mn，As，Pb，Cu等。目前，中国电解锰冶炼厂无一例外地将其电解锰渣弃置在指定的废物堆中，但这不仅消耗了大量土地，而且还严重污染了周围的土壤和地下水。重金属离子一旦进入生态环境中，难以降解；一旦进入生物体内，自身难以排除，将对生物体产生不可逆转的伤害。对于电解锰中重金属处理方法中，固化技术是应用最为广泛且行之有效的途径之一。比较锰渣有价元素回收技术，因渣中残存的贵重金属资源含量有限，即使全部回收，对于渣量的减量化影响也是微乎其微。而固化技术能大量处理锰渣、降低重金属危害。现存锰渣无害化处理方法中大多为利用固化剂，如添加一定胶凝材料进行固化。但添加药剂过多、养护时间过长，对应用有许多限制。
同时，我国是世界上最大的电石生产国和消费国，产能占世界总产能的90％以上。电石渣是由电石水解获取乙炔气后生成的固体残渣，属于一般工业固体废物。干式电石渣的主要成分是氢氧化钙[Ca(OH)2]，其氢氧化钙的含量一般≥80％。由于其产量大、碱性强(pH>12)和湿度高，大多数公司在处理前会部分回收或长期储存和干燥，造成土地的大量浪费。
因此，需要开发一种对电解锰及电石渣进行有效处理的方法，以实现以废止废、变废为宝的目的。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种利用煤气化工艺尾气与电石渣协同固化电解锰渣重金属的方法，以电解锰渣为主要原料，利用电石渣提供Ca离子和较高的pH，利用煤气化工艺尾气的高温和较高浓度二氧化碳，在水溶液中加速盐化固定重金属，以实现对电解锰及电石渣进行有效处理，达到以废止废、变废为宝的目的。
本发明提供了一种利用煤气化工艺尾气与电石渣协同固化电解锰渣重金属的方法，包括以下步骤：
(1)配料：将电解锰渣和电石渣分别烘干，然后通过粉碎或球磨并筛分得到锰渣细粉和电石渣细粉，按照电解锰渣：电石渣：水＝(0.7～1)kg：(0.07～0.1)kg：1L的量，向反应釜中加入锰渣细粉、电石渣细粉和水，搅拌使其充分混合形成均匀的稠状灰浆混合物；
(2)盐化：以0.1～1.0L/min的气体流速向反应釜中通入煤气化工艺尾气，保持反应釜内气压为0～1.6MPa，煤气化工艺尾气将稠状灰浆混合物加热至20～80℃，搅拌反应0.5～1h，反应结束后进行固液分离，将液相回用于步骤(1)中进行配料，将固体产物进行干燥，得到盐化电解锰渣。
优选的，所述步骤(1)中的锰渣细粉及电石渣细粉为200目筛下细粉。
优选的，所述步骤(1)中的电解锰渣中包含以下重量百分比的组份：硫酸锰5～6％，硫酸氨10～15％，硫酸钙18～19％。
优选的，所述步骤(1)中的电石渣中包含以下重量百分比的组份：二氧化硅1～2％，氢氧化钙70～90％。
优选的，所述步骤(1)中的水为蒸馏水、自来水、工业废水及盐水中的一种或几种。
优选的，所述步骤(2)中煤气化工艺尾气温度为180℃，煤气化工艺尾气中CO2的体积含量为70～80％。
优选的，所述步骤(1)中烘干温度为105℃，烘干时间为45h，所述步骤(2)中干燥温度为100℃，干燥时间为10h。
本发明的工作原理：本发明利用煤气化工艺尾气与电石渣协同固化电解锰渣重金属的方法，发生的主要反应为：金属氧化物+CO2→金属碳酸盐+热量。在所使用原料中，电解锰渣的主要成分为硫化物，包括硫酸锰、硫酸氨及硫酸钙，电石渣的主要成分为二氧化硅和氢氧化钙，煤气化工艺尾气中主要成分为CO2，其中：电解锰渣中的重金属成分硫酸锰溶解形成Mn2+，Mn2+被煤气化工艺尾气中的CO2盐化生成碳酸锰；而电石渣为盐化提供OH-和Ca2+，碱性环境下能够使重金属碳酸盐沉降，二氧化碳与游离的钙、镁离子形成无机碳酸盐。同时Ca2+、Mg2+被CO2盐化生成的碳酸盐，将重金属碳酸盐颗粒包裹在其中，形成包覆，阻止锰进一步浸出，以实现减少碳排放和固定重金属的双重作用。由于电解锰渣和电石渣混合物成分复杂，需要精确控制盐化率也就是盐化条件，电石渣添加量、温度、流量、压力和反应时间。
本发明的有益效果：本发明将固体废弃物吸收固定二氧化碳和盐化固定重金属相结合，具有以下优点：1、利用煤气化工艺尾气将电解锰渣中的重金属盐化，能够促使碱性材料pH值降低，使得金属离子以碳酸盐形式沉淀，从而改善不同类型固体废物的环境和技术性能，实现了电解锰渣无害化处理，减少环境污染，降低土地占用，节省了工厂处理的成本，将本发明方法盐化锰渣按GB8978-1996《污水综合排放标准》等标准检验，所检项目符合标准规定的要求；2、固体废弃物的盐化过程中，可以直接在排放源处吸收大量的二氧化碳，减少二氧化碳排放，利用不同废弃物的特点实现以废治废的目的；3、利用水作为介质进行盐化可降低盐化的能量需求，利用煤气化工艺尾气自带热量，加速二氧化碳固定，盐化效率高，同时将其他非重金属元素盐化形成对重金属盐的包覆，重金属固定效果好；4、该方法不适用专门的化学固化剂等添加剂，环境安全、操作简单、投资小，是一种工艺简单可行、经济和生态效益高的一次性重金属固化稳定化方法、无害化方法；5、盐化后获得的产品盐化锰渣中碳酸盐含量增加，强度值更高，稳定浸出、碱度和结构完整性好，且形成的碳酸盐性能稳定，可作为水泥添加物等进行进一步利用，变废为宝。
附图说明
图1为本发明电解锰渣盐化前常规SEM图(×5000)；
图2为本发明电解锰渣盐化前常规SEM图(×20000)；
图3为本发明电解锰渣盐化后常规SEM图(×5000)；
图4为本发明电解锰渣盐化后常规SEM图(×20000)；
图5为本发明电解锰渣盐化前常规能谱分析EDS图；
图6为本发明电解锰渣盐化后常规能谱分析EDS图。
具体实施方式
为了使本发明技术方案更容易理解，现结合附图采用具体实施例的方式，对本发明的技术方案进行清晰、完整的描述。
本发明的利用煤气化工艺尾气与电石渣协同固化电解锰渣重金属的方法，包括以下步骤：
(1)配料：将电解锰渣和电石渣分别烘干，然后通过粉碎或球磨并筛分得到锰渣细粉和电石渣细粉，按照电解锰渣：电石渣：水＝(0.7～1)kg：(0.07～0.1)kg：1L的量，向反应釜中加入锰渣细粉、电石渣细粉和水，搅拌使其充分混合形成均匀的稠状灰浆混合物；
(2)盐化：以0.1～1.0.0L/min的气体流速向反应釜中通入煤气化工艺尾气，保持反应釜内气压为0～1.6MPa，煤气化工艺尾气将稠状灰浆混合物加热至20～80℃，搅拌反应0.5～1h，反应结束后进行固液分离，将液相回用于步骤(1)中进行配料，将固体产物进行干燥，得到盐化电解锰渣。其中：
步骤(1)中的锰渣细粉及电石渣细粉为200目筛下细粉，电解锰渣中包含以下重量百分比的组份：硫酸锰5～6％，硫酸氨10～15％，硫酸钙18～19％，电石渣中包含以下重量百分比的组份：二氧化硅1～2％，氢氧化钙88～90％，水为蒸馏水、自来水、工业废水及盐水中的一种或几种；烘干温度为105℃，烘干时间为45h，所述步骤(2)中干燥温度为100℃，干燥时间为10h；
步骤(2)中煤气化工艺尾气温度为180℃，煤气化工艺尾气中CO2的体积含量为70～80％。
实施例1：
本实施例的利用煤气化工艺尾气与电石渣协同固化电解锰渣重金属的方法，包括以下步骤：
(1)配料：将电解锰渣和电石渣分别烘干，然后通过粉碎或球磨并筛分得到锰渣细粉和电石渣细粉，按照电解锰渣：电石渣：水＝0.7kg：0.1kg：1L的量，向反应釜中加入锰渣细粉、电石渣细粉和水，搅拌使其充分混合形成均匀的稠状灰浆混合物；
(2)盐化：以0.1L/min的气体流速向反应釜中通入煤气化工艺尾气，保持反应釜内气压为0.2MPa，煤气化工艺尾气将稠状灰浆混合物加热至20～40℃，搅拌反应1h，反应结束后进行固液分离，将液相回用于步骤(1)中进行配料，将固体产物进行干燥，得到盐化电解锰渣。
实施例2：
本实施例的利用煤气化工艺尾气与电石渣协同固化电解锰渣重金属的方法，包括以下步骤：
(1)配料：将电解锰渣和电石渣分别烘干，然后通过粉碎或球磨并筛分得到锰渣细粉和电石渣细粉，按照电解锰渣：电石渣：水＝0.8kg：0.09kg：1.0L的量，向反应釜中加入锰渣细粉、电石渣细粉和水，搅拌使其充分混合形成均匀的稠状灰浆混合物；
(2)盐化：以0.3L/min的气体流速向反应釜中通入煤气化工艺尾气，保持反应釜内气压为0.5MPa，煤气化工艺尾气将稠状灰浆混合物加热至30～50℃，搅拌反应0.8h，反应结束后进行固液分离，将液相回用于步骤(1)中进行配料，将固体产物进行干燥，得到盐化电解锰渣。
实施例3：
本实施例的利用煤气化工艺尾气与电石渣协同固化电解锰渣重金属的方法，包括以下步骤：
(1)配料：将电解锰渣和电石渣分别烘干，然后通过粉碎或球磨并筛分得到锰渣细粉和电石渣细粉，按照电解锰渣：电石渣：水＝0.9kg：0.08kg：1L的量，向反应釜中加入锰渣细粉、电石渣细粉和水，搅拌使其充分混合形成均匀的稠状灰浆混合物；
(2)盐化：以0.8L/min的气体流速向反应釜中通入煤气化工艺尾气，保持反应釜内气压为1.0MPa，煤气化工艺尾气将稠状灰浆混合物加热至40～60℃，搅拌反应0.6h，反应结束后进行固液分离，将液相回用于步骤(1)中进行配料，将固体产物进行干燥，得到盐化电解锰渣。
实施例4：
本实施例的利用煤气化工艺尾气与电石渣协同固化电解锰渣重金属的方法，包括以下步骤：
(1)配料：将电解锰渣和电石渣分别烘干，然后通过粉碎或球磨并筛分得到锰渣细粉和电石渣细粉，按照电解锰渣：电石渣：水＝1kg：0.07kg：1L的量，向反应釜中加入锰渣细粉、电石渣细粉和水，搅拌使其充分混合形成均匀的稠状灰浆混合物；
(2)盐化：以1.0L/min的气体流速向反应釜中通入煤气化工艺尾气，保持反应釜内气压为1.6MPa，煤气化工艺尾气将稠状灰浆混合物加热至60～80℃，搅拌反应0.5h，反应结束后进行固液分离，将液相回用于步骤(1)中进行配料，将固体产物进行干燥，得到盐化电解锰渣。
表1-本发明电解锰渣盐化后重金属浸出含量
根据固体废物浸出毒性的测试方法(HJ557-2010)对盐化后产物浸出，表1为本发明电解锰渣盐化后重金属浸出含量。由表1可以看出，利用本发明对电解锰渣盐化后，重金属浸出含量低，符合要求。
表2-电解锰渣盐化前后常规能谱分析EDS结果
将盐化前后电解锰渣压片后进行EDS测试，并具体分析了每一测试样品的质量百分数和原子百分数，图5和图6分别为电解锰渣盐化前后常规能谱分析EDS图，表1为EDS测试结果。由图5和图6可以看出，盐化电解锰渣中的主要化学元素为C、O、S、Ca、Mn、Al、Si等元素，这些元素是电解锰渣、电石渣和CO2气体三者的混合元素。从表1可以看出，这些测试样品含量最高的是O元素，其质量和原子百分数均接近50％，这是由于电解锰渣、电石渣和CO2均有高量的O元素；分析出位于其次的元素是Ca，也高于Si、Mn和Al元素，这是因为所选点域基本上为锰的化合物。此外，表中还显示，测试样C/Ca的原子数小于1，也说明此处固化土并未完全水化或盐化。可以推断颗粒间的胶结物或特殊形貌是电解锰渣、电石渣和CO2相互作用的结果。
应当注意，在此所述的实施例仅为本发明的部分实施例，而非本发明的全部实现方式，所述实施例只有示例性，其作用只在于提供理解本发明内容更为直观明了的方式，而不是对本发明所述技术方案的限制。在不脱离本发明构思的前提下，所有本领域普通技术人员没有做出创造性劳动就能想到的其它实施方式，及其它对本发明技术方案的简单替换和各种变化，都属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种利用煤气化工艺尾气与电石渣协同固化电解锰渣重金属的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)配料：将电解锰渣和电石渣分别烘干，然后通过粉碎或球磨并筛分得到锰渣细粉和电石渣细粉，按照电解锰渣：电石渣：水＝(0.7～1)kg：(0.07～0.1)kg：1L的量，向反应釜中加入锰渣细粉、电石渣细粉和水，搅拌使其充分混合形成均匀的稠状灰浆混合物；
(2)盐化：以0.1～1.0L/min的气体流速向反应釜中通入煤气化工艺尾气，保持反应釜内气压为0～1.6MPa，煤气化工艺尾气将稠状灰浆混合物加热至20～80℃，搅拌反应0.5～1h，反应结束后进行固液分离，将液相回用于步骤(1)中进行配料，将固体产物进行干燥，得到盐化电解锰渣。
2.如权利要求1所述的利用煤气化工艺尾气与电石渣协同固化电解锰渣重金属的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的锰渣细粉及电石渣细粉为200目筛下细粉。
3.如权利要求1所述的利用煤气化工艺尾气与电石渣协同固化电解锰渣重金属的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的电解锰渣中包含以下重量百分比的组份：硫酸锰5～6％，硫酸氨10～15％，硫酸钙18～19％。
4.如权利要求1所述的利用煤气化工艺尾气与电石渣协同固化电解锰渣重金属的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的电石渣中包含以下重量百分比的组份：二氧化硅1～2％，氢氧化钙70～90％。
5.如权利要求1所述的利用煤气化工艺尾气与电石渣协同固化电解锰渣重金属的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的水为蒸馏水、自来水、工业废水及盐水中的一种或几种。
6.如权利要求1所述的利用煤气化工艺尾气与电石渣协同固化电解锰渣重金属的方法，其特征在于，所述步骤(2)中煤气化工艺尾气温度为180℃，煤气化工艺尾气中CO2的体积含量为70～80％。
7.如权利要求1所述的利用煤气化工艺尾气与电石渣协同固化电解锰渣重金属的方法，其特征在于，所述步骤(1)中烘干温度为105℃，烘干时间为45h，所述步骤(2)中干燥温度为100℃，干燥时间为10h。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110364806.9A CN113145612B (zh) | 2021-04-06 | 2021-04-06 | 利用煤气化工艺尾气与电石渣协同固化电解锰渣重金属的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110364806.9A CN113145612B (zh) | 2021-04-06 | 2021-04-06 | 利用煤气化工艺尾气与电石渣协同固化电解锰渣重金属的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113145612A true CN113145612A (zh) | 2021-07-23 |
| CN113145612B CN113145612B (zh) | 2024-04-09 |
Family
ID=76888727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110364806.9A Active - Reinstated CN113145612B (zh) | 2021-04-06 | 2021-04-06 | 利用煤气化工艺尾气与电石渣协同固化电解锰渣重金属的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113145612B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115780478A (zh) * | 2023-01-03 | 2023-03-14 | 重庆交通大学 | 协同稳定、固化、回收电解锰渣的配方、处理方法及成品 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101857258A (zh) * | 2010-06-03 | 2010-10-13 | 东北大学 | 用镁尾矿制备轻质碳酸钙和氢氧化镁的方法 |
| CN102021346A (zh) * | 2011-01-06 | 2011-04-20 | 中国环境科学研究院 | 一种电解锰废渣中可溶性锰回收的方法 |
| CN104529196A (zh) * | 2014-12-10 | 2015-04-22 | 北京科技大学 | 一种电解锰渣提氨改质的方法 |
| US20150307400A1 (en) * | 2014-04-23 | 2015-10-29 | Calera Corporation | Methods and systems for utilizing carbide lime or slag |
| CN108483501A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-09-04 | 绵阳师范学院 | 一种电解锰渣水洗液的综合利用方法 |
| CN110642543A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-01-03 | 石晶 | 一种电解锰渣生产的碱性胶凝材料 |
| CN111892366A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-11-06 | 河海大学 | 一种生态空心砌块及制备方法 |
-
2021
- 2021-04-06 CN CN202110364806.9A patent/CN113145612B/zh active Active - Reinstated
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101857258A (zh) * | 2010-06-03 | 2010-10-13 | 东北大学 | 用镁尾矿制备轻质碳酸钙和氢氧化镁的方法 |
| CN102021346A (zh) * | 2011-01-06 | 2011-04-20 | 中国环境科学研究院 | 一种电解锰废渣中可溶性锰回收的方法 |
| US20150307400A1 (en) * | 2014-04-23 | 2015-10-29 | Calera Corporation | Methods and systems for utilizing carbide lime or slag |
| CN104529196A (zh) * | 2014-12-10 | 2015-04-22 | 北京科技大学 | 一种电解锰渣提氨改质的方法 |
| CN108483501A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-09-04 | 绵阳师范学院 | 一种电解锰渣水洗液的综合利用方法 |
| CN110642543A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-01-03 | 石晶 | 一种电解锰渣生产的碱性胶凝材料 |
| CN111892366A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-11-06 | 河海大学 | 一种生态空心砌块及制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 孙荣岳,边彩霞,谭雪莹,刘珍珍: "《电石渣流态化捕集燃煤电站烟气中CO2》", 《锅炉技术》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115780478A (zh) * | 2023-01-03 | 2023-03-14 | 重庆交通大学 | 协同稳定、固化、回收电解锰渣的配方、处理方法及成品 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113145612B (zh) | 2024-04-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108262336B (zh) | 一种电解锰渣的固化处理方法 | |
| Sun et al. | Sulfur resource recovery based on electrolytic manganese residue calcination and manganese oxide ore desulfurization for the clean production of electrolytic manganese | |
| CN112830699B (zh) | 一种水泥掺合料、制备方法及应用 | |
| CN114804668B (zh) | 一种用于生产再生骨料的活化负碳材料的制备方法 | |
| CN112851283A (zh) | 一种能够固化、稳定化尾矿中重金属离子的胶凝材料 | |
| CN105772483A (zh) | 一种基于土聚反应的焚烧飞灰同步固化/稳定化方法 | |
| CN113968716A (zh) | 一种电解锰渣无害化处置方法 | |
| CN112851282A (zh) | 一种用于固化尾矿中重金属离子的胶凝剂及其使用方法 | |
| CN110642543A (zh) | 一种电解锰渣生产的碱性胶凝材料 | |
| CN112170441A (zh) | 一种电解锰渣与赤泥的协同固化处理的方法 | |
| CN113145612B (zh) | 利用煤气化工艺尾气与电石渣协同固化电解锰渣重金属的方法 | |
| CN115432714B (zh) | 一种电解锰渣的综合利用方法及脱锰建筑材料 | |
| CN112390549A (zh) | 一种不锈钢渣尾泥和矿渣的复合水泥及其制备方法 | |
| CN112062250A (zh) | 一种利用磷石膏还原产物处理有色冶炼废水的方法 | |
| CN109280776B (zh) | 一种亚熔盐法回收电镀污泥中铬的方法 | |
| CN111302386A (zh) | 一种富锌冶金尘泥和半干法脱硫灰协同资源化方法 | |
| CN108970621B (zh) | 利用红土镍矿冶炼废渣制备水体cod降解催化剂的方法及其臭氧降解cod应用 | |
| CN115417409B (zh) | 一种多产业固废协同强化赤泥固碳的方法 | |
| CN116332535A (zh) | 一种利用沸腾炉协同处理锰渣生产活性微粉的方法 | |
| CN113698123B (zh) | 电解锰渣资源化利用生产混凝土助剂方法 | |
| CN114028758B (zh) | 一种铝灰渣固化稳定化药剂 | |
| CN114309025B (zh) | 一种铝灰渣资源化利用的方法 | |
| CN114288604B (zh) | 一种铬渣无害化与资源化的处理方法 | |
| CN112499919B (zh) | 一种铜冶炼污泥的处理方法 | |
| CN117185691B (zh) | 铝灰、垃圾焚烧飞灰协同处置再生免烧人造轻集料的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| AD01 | Patent right deemed abandoned |
Effective date of abandoning: 20231117 |
|
| AD01 | Patent right deemed abandoned | ||
| RR01 | Reinstatement of patent right |
Former decision: Deemed abandonment of patent rights Former decision publication date: 20231117 |
|
| RR01 | Reinstatement of patent right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |