[发明专利]电解金属锰废矿渣回收硫酸铵的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产硫酸锰的方法，特别是一种电解金属锰废矿渣回收硫酸铵的方法。

背景技术

我国电解金属锰年生产能力已达到200万吨，2007年实际年产量为120万吨，每年至少有锰矿渣1020万吨，压滤后矿渣中含液量平均按最低25％计算，矿渣中带走硫酸锰溶液达255万吨，溶液中硫酸锰含量平均按110g/L(Mn40g/L)计算，硫酸铵含量平均按120g/L计算，每年矿渣中损失硫酸锰达28.05万吨，(折合锰金属量10.2万吨，相当于Mn含量15％的碳酸锰矿68万吨)硫酸铵达30.6万吨。硫酸铵暂时不能直接回收，只能回收液氨，现以回收液氨计算，可回收液氨约7.75万吨。每吨硫酸锰工厂生产成本按4600元计算，每吨液氨市场价格按2500元计算，年损失达14.8亿人民币，还造成对环境的严重污染。而且生产受锰矿含量的制约：需用含锰量在34％以上的高品位锰矿才能生产出锰含量达98-99％的产品，如用含锰量在10-20％的低品位锰矿只能生产出锰含量在96％以下的产品；生产成本高、能耗高：每生产1吨硫酸锰需耗煤1.2-1.5吨。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足，而提供一种利用生产电解金属锰的废矿渣回收硫酸铵的方法。

本发明的技术方案是：一种电解金属锰废矿渣回收硫酸铵的方法，它包括将生产电解金属锰的废矿渣浆经加热反应、除铁、除重金属、中和、压滤后制得的、含量为160g/L～200g/L的硫酸锰溶液，按结晶锅总容积的80％泵入硫酸锰溶液进行结晶提纯；结晶提纯包括结晶、固液分离、溶解和压滤等工艺，经过结晶副塔将余热回收，排出的废水温度从210℃降到80℃-85℃进入废水处理槽，在一定力度搅拌下加入石灰乳浆，废水中的硫酸铵与石灰乳浆发生复分解反应，生成硫酸钙和放出氨气，将氨气引入氨水喷淋塔制取氨水。

本发明进一步的技术方案是：当氨水含量达到20％时，将它泵入氨水储槽，废水处理槽PH值达到7.1-7.2时反应结束，再经压滤机压滤除去硫酸钙得到处理后的中水，又可以给电解车间作生产用水。

本发明由于采用如上技术方案，与现有技术相比，具有如下优点：

1、生产硫酸锰不受锰矿含量的制约：可充分利用生产电解金属锰的废矿渣回收硫酸铵，不但降低了生产成本，还提高了产品质量。

2、能耗低：以一水硫酸锰为例，传统工艺方法一吨产品需5500大卡标煤1.2～1.5吨，而本工艺只需0.5～0.7吨。

3、无环境污染：三废排放可达到国家环保排放标准，车间无粉尘污染。

具体实施方式

一种电解金属锰废矿渣回收硫酸铵的方法，它包括将生产电解金属锰的废矿渣浆经加热反应、除铁、除重金属、中和、压滤后制得的、含量为160g/L～200g/L的硫酸锰溶液，按结晶锅总容积的80％泵入硫酸锰溶液进行结晶提纯；结晶提纯包括结晶、固液分离、溶解和压滤等工艺，经过结晶副塔将余热回收，排出的废水温度从210℃降到80℃-85℃进入废水处理槽，在一定力度搅拌下加入石灰乳浆，废水中的硫酸铵与石灰乳浆发生复分解反应，生成硫酸钙和放出氨气，将氨气引入氨水喷淋塔制取氨水；当氨水含量达到20％时，将它泵入氨水储槽。废水处理槽PH值达到7.1-7.2时反应结束，再经压滤机压滤除去硫酸钙得到处理后的中水，又可以给电解车间作生产用水。从副塔热交换盘管废水出口排出的废水回收流入废水处理槽，废水中还有硫酸铵需处理回收，废水处理槽共需2个相互交替使用，操作程序为：

1、当结晶塔排出的废水达到废水处理槽体积的70％时即18m³开启搅拌机搅拌，搅拌速度为50转/分钟，并开启另一个废水处理槽的进水阀门将废水流废水反应槽，同时关闭已达到容量废水反应槽的进水阀门，反应温度控制在65℃-90℃之间，同时开启氨气喷淋塔循环泵处喷淋塔于运作状态，然后缓慢均匀加入石灰乳浆(固液比1∶4)，硫酸铵开始分解生成硫酸钙和氨水，氨水在65℃-90℃温度下迅速蒸发成氨气，氨气同时被氨气喷淋塔吸入与水反应重新生成氨水，当喷淋塔内氨水氨含量达到额定值时，输送泵自动启动将氨水泵入储槽待用，加水阀门自动开启将水加到额定液位后自动关闭。(氨水喷淋塔温度控制在≤45℃)

2、当废水处理槽浆料PH值达到7.1-7.2时系统发出信号停止加入石灰乳，再继续反应20-30分钟料浆PH值不变反应结束。开启压滤泵压滤，将硫酸钙分离出来，压滤后的水为处理后的中水，返回车间作为生产洗涤用水。