[发明专利]一种锰矿浸渣中水溶性锰离子稳定化处理的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种锰矿浸渣稳定化处理的方法，特别适合在碱性条件下采用硅酸盐固化锰矿浸渣中水溶性锰离子，属于工业固体废弃物综合处理领域。

背景技术：

锰矿浸渣是在锰产品生产过程中利用酸浸锰矿矿粉后产生的过滤废渣，外观为黑色稀糊状，风干后呈块状。目前，我国锰渣积存量已超过1亿t。锰矿浸渣一般采用筑坝露天堆存的方式简易处置，由于防渗漏等治理措施不理想等原因，经雨水淋浸，产生渗出液，其中主要污染物锰离子的浓度很高，对企业周边的地表水、地下水、河流底泥、土壤造成严重污染，危害居民的身体健康，破坏生态系统。过量锰元素可使人的肝功能受损、肠道不畅、神经系统功能障碍。一个锰生产企业污染一条河、污染一片土地的现象仍然较为普遍，有的甚至酿成了严重的环境污染纠纷。最大限度地降低锰矿浸渣的危害，已经迫在眉睫。

目前，对锰矿浸渣资源化利用的途径有很多，包括锰、氨、硅、铝、铁、镍、钴、铬等有价元素的提取，获得相应的化合物，但此类方法往往工艺繁琐，成本高，实用价值不大；也有利用锰渣中高含量的硅酸盐结构，应用在建筑材料方面，如水泥、蒸压砖、陶瓷材料、保温材料等，该类处理方法部分已实现工业化，但由于锰渣本身硫酸盐含量较大，含有多种重金属离子，且不具备水化活性和凝胶性，因而使用量少；在农业上利用锰矿浸渣中含有植物生长所必需的数十种元素及其化合物制成化肥，但并未解决好锰渣中重金属离子的固化问题，若被农作物吸收，大量重金属离子将在人体内富集，影响健康。从锰渣的资源化利用途径可知，由于利用量过低、技术实效性不高等原因无法获得实际应用。因此，现阶段锰渣资源化利用技术并不能解决锰渣污染问题。借鉴危险废物稳定化/固化技术方法，对锰渣进行无害化处理，保证锰渣的环境安全性，是一种锰渣处理新思路。

为了较好的固化处理锰矿浸渣，人们想出了许多方法，如公开文献报道了一些相关的文献，经检索摘录如下：

①【题名】一种电解锰渣无害化处理方法【作者】王积伟，周长波，杜兵等【机构】中国环境科学研究院清洁生产中心【刊名】环境工程学报，2014，8(1)：329-333【文摘】利用生石灰作为无害化处理的药剂，配比为电解锰渣∶生石灰＝8∶1，当100g电解锰渣中加入12.5g生石灰或3g氢氧化钠时，固化锰的效果达到99％，能够达到国家排放标准。

②【申请(专利)号】CN102161048A【名称】一种电解锰渣无害化处理方法【申请(专利权)人】中国环境科学院。该方法是将电解锰渣先机械破碎，倒入搅拌机中加入石灰粉和水，并加入一定量的硅酸盐类添加剂充当分散剂，搅拌3～5min，卸料转移第二个搅拌机后加入一定量的水溶性树脂磺酸盐类添加剂和氯化铁搅拌3～5min，卸料转移至第三个搅拌机充分搅拌3～5min，干燥控制含水率在16％后进行填埋处理，整个过程进行氨气回收。经处理后电解锰渣其放射性与毒性均在安全范围之内。

③【申请(专利)号】CN102794291A【名称】一种电解锰渣中可溶性锰离子及可溶态硒的稳定化处理【申请(专利权)人】中国环境科学研究院。该方法是将电解锰渣先破碎、分散、干燥，加入三乙醇胺后进行球磨3～5min，加入氧化铝，搅拌均匀后多次加入清水搅拌3～5min，继续加入硫酸亚铁溶液搅拌1～2min，继续加入石灰粉，搅拌均匀后多次加入清水继续搅拌2～3min得到物料后进行干燥处理。浸出液能够达到污水综合排放标准和危险废物浸出毒性鉴别的标准。

④【申请(专利)号】CN103286116A【名称】一种无害化处理电解锰渣的方法【申请(专利权)人】重庆大学。该方法是将新鲜的电解锰渣放入搅拌机中，搅拌中加入与电解锰渣质量比为3％～5％的磷酸钠，搅拌均匀后继续加入与电解锰渣质量比为5％～10％的石灰粉，搅拌至无氨气放出为止，得到物料为无害化的电解锰渣。

⑤【申请(专利)号】CN103320621A【名称】一种固化电解锰渣中重金属并联产硫磺的方法【申请(专利权)人】中南大学。该方法是将含亚硫酸钙和碳酸钙的原料和碳基还原剂按摩尔比1∶2～3的比列混合均匀然后在800～1000℃下焙烧1.5～2h得到含硫化钙焙砂，将过50～400目筛的电解锰渣和含硫化钙焙砂按干基比3～8∶1混合均匀，并加入水使水和电解锰渣的比例为4～6∶1，室温搅拌4～6h过滤的滤渣和滤液，滤渣为固化后的锰渣，滤液静止24～48h后析出硫磺，滤液循环。