CN115382886A - 一种电解锰渣的机械均化-低温热活化精准无害处置方法 - Google Patents
一种电解锰渣的机械均化-低温热活化精准无害处置方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种电解锰渣的机械均化‑低温热活化精准无害处置方法，采用的是机械搅拌混料、破碎和低温热化学反应技术，具体为：电解锰渣和辅助激发物料搅拌混合后，在搅拌中喷洒强碱弱酸性化学试剂溶液，经充分搅拌后，电解锰渣在低温条件下发生化学反应，从而将电解锰渣中的Mn2+完全固化和氨氮的彻底去除，实现精准无害化。本发明提供的解决方案，通过添加一定的辅料，采用机械均化+低温热活化技术，可以精准地将电解锰渣中的Mn2+等重金属离子固化和氨氮去除，同时将释放的氨氮回收制成氨水出售，经无害化处理后的电解锰渣可以作为水泥的缓凝剂和胶凝材料的掺合料，应用于建材行业，真正实现变废为宝。
Description
技术领域
本发明属于固废无害化处理和资源综合利用技术领域，具体地说，涉及一种电解锰渣的机械均化-低温热活化精准无害处置方法。
背景技术
电解金属锰以湿法冶炼的方法进行生产为主,其主要生产流程包括用锰矿石经酸浸获得锰盐，再经过电解槽电解析出得到纯的锰金属。电解锰广泛应用于钢铁冶炼、航天工业等领域。我国电解锰产能已超200万吨，占全球总产能的98％，广西锰矿资源储量占全国27％(全国第二)，近三年电解锰产量为24万吨。电解锰渣则是电解锰采用湿法冶炼生产过程中产生的浸酸压滤渣，作为全球最大的电解锰生产国和消费国，同时也是电解锰最大出口国，根据当前的技术条件，每生产1吨的电解锰约产生8吨的电解锰渣。据统计，中国国内电解锰渣每年新增量为1000～1500万吨，我国历年已堆存电解锰渣量超过1亿吨；随着原锰矿石品位的下降，每生产1吨的电解锰产生8～16吨的电解锰渣，电解锰渣的排放量呈现越来越大的趋势。
电解锰渣其主要成分为硫酸盐，包含部分SiO2、CaO、MgO、Al2O3等物质成分，含有Mn2+、Cd3+、Cu2+、Ni3+、Pb2+等重金属离子，且含有氨氮等有害气体，目前属于一般工业固废II类。电解锰渣呈现黑色，泥糊状，含水率在15-20％之间，细粒成分为主，粒度80μm以下的占80％以上，由于含水率高，部分电解锰渣容易结团成块状，含水率越高，电解锰渣的团块状越大。根据当前对电解锰渣的无害化处理技术及技术成本的限制，电解锰渣资源化利用率尚未达到10％，电解锰渣的主要的处理方式普遍以建立尾矿库进行干式露天堆存。由于电解锰渣中高浓度的氨氮和Mn2+等重金属离子，电解锰渣的堆存存在安全及环保隐患，一方面，露天堆放占用大量的土地资源，且形成具有高势能的溃坝危险源，对其下游居住的居民的安全形成隐患。另一方面，渣库浸出、淋溶和防渗膜破损而导致的电解锰渣污染物Mn2+、氨氮渗流到自然界，造成严重的土壤、地表和地下水污染，对环境造成严重的破坏，2016年，四川涪江百万居民饮水受影响就是铁铮铮的事实。
随着国家绿色可持续发展建设理念和“碳中和”的推行，以及越来越严格的电解锰渣的“以消定产”的环保政策及环保税的实施，电解锰渣的大量堆存对电解锰企业的生存和发展是严重的挑战，因此如何实现电解锰渣的无害化处理，并将其大量的资源化利用消纳，已成为电解锰行业迫切需要解决的问题。
迄今为止，国内的科研院所和学校及相关领域的专家学者对电解锰渣的无害化处理进行了大量的研究，其中主要包括液化法无害化处理技术、固化法无害化处理技术、高温法无害化处理技术。液化法无害化处理技术，如专利(专利号：201510139926.3)公布中所述：其采用磷酸二氢钠溶液洗涤电解锰渣滤饼，在洗涤后的滤液中加入氧化镁、氧化钙和聚丙烯酰胺混合均匀后，用该溶液再次洗涤电解锰渣滤饼，该滤饼就为无害化处理后的电解锰渣，该方法可将电解锰渣中的可溶性Mn2+和氨氮同步固定。该方法技术简单，能耗较低，但是由于电解锰渣滤饼和水的比例为1kg:1-3L，该方法需消耗大量的水，且过滤后的水中含有害重金属离子，该水为污染水，不能直接排放，要经污水处理达标后才能排放，水污染处理成本较高。固化法无害化处理技术有向电解锰渣中添加水泥或化学试剂作为辅助添加剂，常温下固化游离Mn2+离子和其他有害物质，降低或消除污染性，实现电解锰渣在建材、新材料制备等领域的无害化处理。如专利CN104307849A中公开了以生石灰、草木灰、粉煤灰、和六偏磷酸钠为化学试剂固化电解锰渣中的重金属，专利CN102161048A中公开了以生石灰粉、硅酸盐、树脂磺酸盐和氯化铁固化电解锰渣中的重金属，SHU Jiancheng等使用CaO或MgO与磷酸盐组合形成固化试剂，在固化电解锰渣中的Mn2+和NH+4-N试验中，其对锰离子和氨氮的稳定效率达到了91.58％和99.98％。采用固化法无害化处理电解锰渣，其化学试剂主要采用石灰、磷酸盐，氢氧化钠等，采用该方法，虽然可将电解锰渣中的Mn2+和NH+4-N固化，但是NH+4-N固化稳定性有待提高。高温法无害化处理技术指通过高温煅烧或焙烧，将电解锰渣中的氨氮及硫酸盐等有害物质成分分解成无害物质逸出，从而实现电解锰渣的无害化处理。如张超等在研究中采用600℃以上的温度煅烧电解锰渣样品，并加碳粉还原焙烧，以分解硫酸盐，使其中的硫酸盐分解，并产生二氧化硫；同时氨氮也发生分解，以氨气的形式逸出，Mn2+氧化形成不溶于水的MnO2，采用高温法无害化处理电解锰渣，其能耗高，投资大、工艺复杂、运行成本高。
综上所述，开发一种成本较低、工艺简单、节能环保、能有效实现电解锰渣中的有害金属离子，尤其是Mn2+的稳定固化和氨氮的彻底去除，是实现电解锰渣无害化的经济有效的途径。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种电解锰渣的机械均化-低温热活化精准无害处置方法，为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：
一种电解锰渣的机械均化-低温热活化精准无害处置方法，主要采用的是机械搅拌混料、破碎和低温热化学反应技术，具体技术为：电解锰渣和辅助激发物料搅拌混合后，在搅拌中喷洒强碱弱酸性化学试剂溶液，经充分搅拌后，电解锰渣在低温条件下发生化学反应，从而将电解锰渣中的Mn2+完全固化和氨氮的彻底去除，实现精准无害化。
进一步的，上述机械均化+低温热活化反应电解锰渣精准无害化处理的方法，包括如下步骤：
(1)电解锰渣和辅助激发物料倒入普通搅拌设备中进行充分的机械混合，搅拌时间约为7-10分钟，形成电解锰渣混合料；
(2)随后以喷洒的形式加入强碱弱酸性化学试剂溶液，边加入溶液边搅拌电解锰渣混合料，溶液喷洒时间约为10-15分钟；
(3)将电解锰渣混合料用传输装置(1)输入均化反应器中，传输装置中装有铰剪装置(2)，所述铰剪装置将电解锰渣进一步剪切破碎，实现边传输边破碎电解锰渣混合料；
(4)将破碎后的电解锰渣传输入均化反应器，所述均化反应器前段的顶端通入高温气体，对电解锰渣混合料进行加热。
(5)均化反应器中的搅拌装置对电解锰渣混合料进行滚抛式搅拌，搅拌方式为间歇式正、反转，并在高温气体作用下，混合料被均匀加热，从而使电解锰渣和加入的激发物料和强碱弱酸性化学试剂溶液充分发生化学反应，均化反应器内的电解锰渣的翻抛搅拌时间为50-80分钟。
进一步的，所述激发物料为生石灰或者熟石灰和建筑垃圾微粉的混合料，激发物料的粒径50-100um，占电解锰渣质量百分比为8-10％，建筑垃圾微粉占石灰质量百分比的2-5％。所述建筑垃圾微粉主要成分为Ca(OH)2，CaCO3，SiO2，Al2O3。
进一步的，所述强碱弱酸性化学试剂溶液的化学试剂为磷酸钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾中的一种组成的混合试剂，所述混合试剂占电解锰渣质量百分比的1-2％，配制溶液需水量占电解锰渣质量百分百比的3-5％。
进一步的，所述的搅拌设备的构造为封闭式的圆桶，圆桶上端中间位置为物料进料口，下端中间位置为物料出料口；物料搅拌装置为2根X型的搅拌棒互相垂直构成十字架结构，搅拌装置离圆桶底部的距离5-8mm,搅拌装置离圆桶顶部的距离25-35mm。
进一步的，所述铰剪装置包括：物料输入口、滚轴、焊接在滚轴上的螺旋叶片、封闭的管道、物料输出口；所述滚轴为两根，两滚轴上的螺旋叶片呈交错排布相互咬合，物料输入口设计在一根滚轴的前端，物料输出口设计在另外一根滚轴的后端，所述滚轴通过电机进行驱动；两根滚轴运转方式为双轴相向滚动，在滚动传输物料中将电解锰渣物料破碎；螺旋叶片和滚轴的材质为铁制材料，表面镀有一层不受酸碱腐蚀的合金，其合金为钛+镍复合材料。
进一步的，所述均化反应器为圆形，包括：物料输入口、滚轴、焊接在滚轴上的搅拌叶片、物料出口、热空气通入口、空气和氨氮抽出口；热空气从底端通入，水蒸气和氨气从另外一端的顶端抽出；搅拌方式为间歇式正、反转的运转形式，先正转，随后停止运转10-15秒，再反转，周而复始的运转，正反转的转速为50-60转/分钟。
作为本发明的实施方式之一，所述搅拌叶片为片状叶片，所述片状叶片两两对称设置在滚轴的两侧，多对片状叶片间隔设置在滚轴上。
作为本发明的实施方式之一，所述搅拌叶片为螺旋型叶片，所述螺旋型叶片于滚轴之间还设计有十字形加强筋。
进一步的，均化反应器内通入的热气体为饱和蒸气压，温度为90-100℃，饱和蒸气压由烧微生物质的锅炉提供，通气方式为间歇制，相隔时间为3-5分钟。饱和蒸气压，对物料进行加热，使添加的激发物料、强碱弱酸性化学试剂和电解锰渣进行充分的化学反应，从而将电解锰渣中的Mn2+完全固化和氨氮的彻底去除，释放的氨氮回收制成氨水。
进一步的，在电解锰渣和激发物料搅拌、混合料传输和低温热化学反应过程中所产生的氨氮和水蒸气，通过封闭连通的收尘装备，采用负压的形式从均化反应器中抽出。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
本发明通过添加一定的辅料，采用机械均化+低温热活化技术，可以精准地将电解锰渣中的Mn2+等重金属离子固化和氨氮去除，同时将释放的氨氮回收制成氨水出售，经无害化处理后的电解锰渣可以作为水泥的缓凝剂和胶凝材料的掺合料，应用于建材行业，真正实现变废为宝。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
附图作为本申请的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：
图1是本发明实施例1的一种电解锰渣的机械均化-低温热活化精准无害处置方法的工艺流程图。
图2是传输装置1及内部的铰剪装置2的结构示意图。
图中附图标记如下：传输装置1；物料输入口21；滚轴23；螺旋叶片22；封闭的管道24；物料输出口25；电机3。
图3是均化反应器1的结构示意图1。
图4是均化反应器2的结构示意图2。
图中附图标记如下：化反应器3，物料输入口31、滚轴32、搅拌叶片33、物料出口34、热空气通入口35、空气和氨氮抽出口36。
图5是无害化处理后的电解锰渣的XRD。
图6是Mn元素价态的XPS图谱。
需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
经称量后的电解锰渣倒入圆桶型的搅拌设备中，称取占电解锰渣质量百分比为10％的辅助激发物料倒入圆桶型的搅拌设备中，激发物料中建筑垃圾微粉占生石灰的4％，搅拌9分钟；随后向电解锰渣混合料中喷洒强碱弱酸性溶液，磷酸二氢钾和碳酸氢钠分别为电解锰渣质量百分比的1％，自来水为电解锰渣质量百分比为3％，喷洒时间为10分钟，边喷洒该溶液边搅拌电解锰渣混合料；溶液喷洒结束后，将混合料经装有铰剪装置破碎和传输，输入均化反应器中；
如图2所示，铰剪装置2包括：物料输入口21、滚轴23、焊接在滚轴上的螺旋叶片22、封闭的管道24、物料输出口25；所述滚轴23为两根，两滚轴上的螺旋叶片22呈交错排布相互咬合，物料输入口21设计在一根滚轴23的前端，物料输出口25设计在另外一根滚轴23的后端，滚轴23通过电机3进行驱动；两根滚轴23运转方式为双轴相向滚动，在滚动传输物料中将电解锰渣物料破碎；螺旋叶片22和滚轴23的材质为铁制材料，表面镀有一层不受酸碱腐蚀的合金，其合金为钛+镍复合材料。
如图3所示，所述均化反应器3为圆形，包括：物料输入口31、滚轴32、焊接在滚轴上的搅拌叶片33、物料出口34、热空气通入口35、空气和氨氮抽出口36；热空气从底端通入，水蒸气和氨气从另外一端的顶端抽出；搅拌方式为间歇式正、反转的运转形式，先正转，随后停止运转10-15秒，再反转，周而复始的运转，正反转的转速为50-60转/分钟。
如图3所示，搅拌叶片33为片状叶片，片状叶片两两对称设置在滚轴32的两侧，多对片状叶片间隔设置在滚轴32上。
如图4所示，所述搅拌叶片为螺旋型叶片，螺旋型叶片于滚轴32之间还设计有十字形加强筋。
均化反应器内搅拌叶片的装置对混合料进行滚抛式搅拌，搅拌方式采用间歇式正、反转的形式进行，正、反转的转速都是50转/分钟，中间停顿时间为10秒；同时不间断的通入90℃的饱和蒸气压，使电解锰渣物料的温度维持在70℃，物料搅拌65分钟后，即得到无害化处理的改良电解锰渣，电解锰渣在机械混合、物料传输和均化反应器内进行低温热化学反应所产生的氨氮经密封连通管道装置回收制成氨水，无害化处理后的电解锰渣经浸出毒性检测，氨氮的含量为5.0mg/L，游离Mn2+的含量为1.0mg/L，毒性浸出结果低于《GB8978-1996》标准限值。
实施案例2
经称量后的电解锰渣倒入圆桶型的搅拌设备中，称取占电解锰渣质量百分比为9％的辅助激发物料倒入圆桶型的搅拌设备中，辅助激发物料中建筑垃圾微粉占生石灰的3％，搅拌8分钟；随后向电解锰渣混合料中喷洒强碱弱酸性溶液，磷酸氢钾和碳酸氢钠分别为电解锰渣质量百分比的2％和1％，自来水为电解锰渣质量百分比为4％，喷洒时间为12分钟，边喷洒该溶液边搅拌电解锰渣混合料；溶液喷洒结束后，将混合料经装有铰剪装置破碎和传输，输入均化反应器中；均化反应器内搅拌叶片的装置对混合料进行滚抛式搅拌，搅拌方式采用间歇式正、反转的形式进行，正、反转的速率都是55转/分钟，中间停顿时间为10秒，同时不间断的通入95℃的饱和蒸气压，使物料的温度维持在75℃，物料搅拌80分钟后，即得到无害化处理的改良电解锰渣，电解锰渣在机械混合、物料传输和均化反应器内进行低温热化学反应所产生的氨氮经密封连通管道装置回收制成氨水，无害化处理后的电解锰渣经浸出毒性检测，氨氮的含量为3.5mg/L，游离Mn2+的含量为0.8mg/L，毒性浸出结果低于《GB 8978-1996》标准限值。
实施案例3
经称量后的电解锰渣倒入圆桶型的搅拌设备中，称取占电解锰渣质量百分比10％的辅助激发物料倒入圆桶型的搅拌设备中，辅助激发物料中建筑垃圾微粉占熟石灰的4％，搅拌10分钟；随后向电解锰渣混合料中喷洒强碱弱酸性溶液，磷酸二氢钾和碳酸二氢钾分别为电解锰渣质量百分比的2％和2％，自来水为电解锰渣质量百分比为5％，喷洒时间为15分钟，边喷洒该溶液边搅拌电解锰渣混合料；溶液喷洒结束后，将混合料经装有铰剪装置破碎和传输，输入均化反应器中；均化反应器内搅拌叶片的装置对混合料进行滚抛式搅拌，搅拌方式采用间歇式正、反转的形式进行，正、反转的转速都是70转/分钟，中间停顿时间为15秒，同时不间断的通入100℃的饱和蒸气压，使物料的温度维持在80℃，物料搅拌70分钟后，即得到无害化处理的改良电解锰渣，电解锰渣在机械混合、物料传输和均化反应器内进行低温热化学反应所产生的氨氮经密封连通管道装置回收制成氨水，无害化处理后的电解锰渣经浸出毒性检测，氨氮的含量为2.56mg/L，游离Mn2+的含量为为检测下限“ND”，毒性浸出结果低于《GB 8978-1996》标准限值。
实施案例4：
经称量后的电解锰渣倒入圆桶型的搅拌设备中，称取占电解锰渣质量百分比为9％的辅助激发物料倒入圆桶型的搅拌设备中，激发物料中建筑垃圾微粉占熟石灰的3％，搅拌8分钟；随后向电解锰渣混合料中喷洒强碱弱酸性溶液，磷酸钾和碳酸钾分别为电解锰渣质量百分比的2％和1％，自来水为电解锰渣质量百分比的9％，时间为12分钟，边喷洒该溶液边搅拌电解锰渣混合料；溶液喷洒结束后，将混合料经装有铰剪装置破碎和传输，输入均化反应器中；均化反应器内搅拌叶片的装置对混合料进行滚抛式搅拌，搅拌方式采用间歇式正、反转的形式进行，正、反转的速度都是75转/分钟，中间停顿时间为12秒，同时不间断的通入90℃的饱和蒸气压，使物料的温度维持在70℃，物料搅拌90分钟后，即得到无害化处理的改良电解锰渣，电解锰渣在机械混合、物料传输和均化反应器内进行低温热化学反应所产生的氨氮经密封联通管道装置回收制成氨水。无害化处理后的电解锰渣经浸出毒性检测，氨氮的含量为3.66mg/L，游离Mn2+的含量为0.85mg/L，毒性浸出结果低于《GB 8978-1996》标准限值。
本发明的无害化电解锰渣、辅助激发物料、强碱弱酸性化学试剂在低温下的化学反应原理如下：
Mn2++2OH-→Mn(OH)2，Mn(OH)2+O2→MnO2+2H2O，3Mn2++2PO4 3-→Mn3(PO4)2
(NH4)2SO4+Ca(OH)2→2NH3+CaSO4+2H2O
无害化处理后的电解锰渣的物质成分经XRD测试(图1)和Mn金属离子的价态的XPS分析(图2)，证实了低温热化学处理的反应原理如上所述，其中含有极少部分未固化的Mn2+，电解锰渣原渣经浸出检测，其氨氮和Mn2+的含量分别为832mg/L和113mg/L，经计算无害化处理后游离Mn2+含量＜2％，，证实了机械均化+低温热活化技术对电解锰渣无害化处理的可靠性。
本发明公开了一种机械均化+低温热活化技术进行电解锰渣精准无害化的方法，可将电解锰渣中Mn2+等金属固化和氨氮去除，并将在搅拌、输送和低温热化学反应过程中产生的氨氮通过封闭连通管道，以压力差的形式回收制成氨水。无害化处理后的电解锰渣可作为石膏替代品送水泥厂消耗，或分离出石英砂和石膏，经粉磨后应用于建材产品。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。
Claims (10)
1.一种电解锰渣的机械均化-低温热活化精准无害处置方法，其特征在于：采用的是机械搅拌混料、破碎和低温热化学反应技术，具体为：电解锰渣和辅助激发物料搅拌混合后，在搅拌中喷洒强碱弱酸性化学试剂溶液，经充分搅拌后，电解锰渣在低温条件下发生化学反应，从而将电解锰渣中的Mn2+完全固化和氨氮的彻底去除，实现精准无害化。
2.根据权利要求1所述的一种电解锰渣的机械均化-低温热活化精准无害处置方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)电解锰渣和辅助激发物料倒入普通搅拌设备中进行充分的机械混合，搅拌时间约为7-10分钟，形成电解锰渣混合料；
(2)随后以喷洒的形式加入强碱弱酸性化学试剂溶液，边加入溶液边搅拌电解锰渣混合料，溶液喷洒时间约为10-15分钟；
(3)将电解锰渣混合料用传输装置(1)输入均化反应器中，传输装置中装有铰剪装置(2)，所述铰剪装置将电解锰渣进一步剪切破碎，实现边传输边破碎电解锰渣混合料；
(4)将破碎后的电解锰渣传输入均化反应器，所述均化反应器前段的下端通入高温气体，对电解锰渣混合料进行加热。
(5)均化反应器中的搅拌装置对电解锰渣混合料进行滚抛式搅拌，搅拌方式为间歇式正、反转，并在高温气体作用下，混合料被均匀加热，从而使电解锰渣和加入的激发物料和强碱弱酸性化学试剂溶液充分发生化学反应，均化反应器内的电解锰渣的翻抛搅拌时间为50-80分钟。
3.根据权利要求1所述的一种电解锰渣的机械均化-低温热活化精准无害处置方法，其特征在于：所述激发物料为生石灰或者熟石灰和建筑垃圾微粉的混合料，激发物料的粒径为50-100um，占电解锰渣质量百分比为8-10％，建筑垃圾微粉占石灰质量百分比为2-5％。
4.根据权利要求3所述的一种电解锰渣的机械均化-低温热活化精准无害处置方法，其特征在于：所述建筑垃圾微粉主要成分为Ca(OH)2，CaCO3，SiO2，Al2O3。
5.根据权利要求1所述的一种电解锰渣的机械均化-低温热活化精准无害处置方法，其特征在于：所述强碱弱酸性化学试剂溶液的化学试剂为磷酸钾、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾中的一种或2种组成的混合试剂，所述混合试剂占电解锰渣质量百分比为1-2％，配制溶液需水量占电解锰渣质量百分百比为3-5％。
6.根据权利要求2所述的一种电解锰渣的机械均化-低温热活化精准无害处置方法，其特征在于：所述的搅拌设备的构造为封闭式的圆桶，圆桶上端中间位置为物料进料口，下端中间位置为物料出料口；物料搅拌装置为2根X型的搅拌棒互相垂直构成十字架结构，搅拌装置离圆桶底部的距离为5-8mm,搅拌装置离圆桶顶部的距离为25-35mm。
7.根据权利要求2所述的一种电解锰渣的机械均化-低温热活化精准无害处置方法，其特征在于：所述铰剪装置(2)包括：物料输入口(21)、滚轴(23)、焊接在滚轴上的螺旋叶片(22)、封闭的管道(24)、物料输出口(25)；所述滚轴(23)为两根，两滚轴上的螺旋叶片(22)呈交错排布相互咬合，物料输入口(21)设计在一根滚轴(23)的前端，物料输出口(25)设计在另外一根滚轴(23)的后端，所述滚轴(23)通过电机(3)进行驱动；两根滚轴(23)运转方式为双轴相向滚动，在滚动传输物料中将电解锰渣物料破碎；螺旋叶片(22)和滚轴(23)的材质为铁制材料，表面镀有一层不受酸碱腐蚀的合金，其合金为钛+镍复合材料。
8.根据权利要求2所述的一种电解锰渣的机械均化-低温热活化精准无害处置方法，其特征在于：所述均化反应器(3)为圆形，包括：物料输入口(31)、滚轴(32)、焊接在滚轴上的搅拌叶片(33)、物料出口(34)、热空气通入口(35)、空气和氨氮抽出口(36)；热空气从底端通入，水蒸气和氨气从另外一端的顶端抽出；搅拌方式为间歇式正、反转的运转形式，先正转，随后停止运转10-15秒，再反转，周而复始的运转，正反转的转速为50-60转/分钟。
9.根据权利要求2所述的一种电解锰渣的机械均化-低温热活化精准无害处置方法，其特征在于：均化反应器内通入的热气体为饱和蒸气压，温度为90-100℃，饱和蒸气压由烧微生物质的锅炉提供，通气方式为间歇制，相隔时间为3-5分钟。
10.根据权利要求2所述的一种电解锰渣的机械均化-低温热活化精准无害处置方法，其特征在于：在电解锰渣和激发物料搅拌、混合料传输和低温热化学反应过程中所产生的氨氮和水蒸气，通过封闭连通的收尘装备，采用负压的形式从均化反应器中抽出，与通热气时间隔开，时间间隔为3-5分钟。
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