[发明专利]一种生产硫酸钾镁肥和硫酸锰的方法

说明书

本发明公开了一种生产硫酸钾镁肥和硫酸锰的方法，属于资源循环再生利用及化工生产领域。该方法包括球磨、溶浸、固液分离、沉锰、氢氧化锰的过滤与洗涤、硫酸锰溶液的制备、浓缩析晶与离心脱水、干燥包装、硫酸钾镁肥溶液的浓缩、浓缩液的冷却析晶、离心脱水和包装步骤。本发明解决了含锰除尘灰堆放过程中引发的环境污染问题，生产出的硫酸钾镁肥和硫酸锰可为企业带来经济效益；此外，我国是一个严重缺钾资源的国家，本发明对其中钾的回收利用，经济价值尤为显著。

技术领域

本发明涉及一种生产硫酸钾镁肥和硫酸锰的方法，属于资源循环再生利用及化工生产领域。

背景技术

含锰除尘灰是通过一种火法选锰生产中高炉烟气经袋式收尘得到的除尘灰。火法选锰即在高炉中将锰矿石进行选择性还原，将锰的高价氧化物还原成低价氧化物，并抑制一氧化锰进一步还原成金属锰，从而达到锰的富集。

含锰除尘灰，主要含有锰，氧化钾，镁，还含有Pb、As、Cd、Ni、Co、等重金属成分。我国山西、内蒙古及华北周边地区有大量的冶炼高炉，每年产生数十万吨冶炼含锰除尘灰，加上历年堆存量可达几百万吨。目前，这些含锰除尘灰大多以简单堆放处理，造成了资源的极大浪费，遇到空气干燥季节，随风扬尘，对环境造成严重污染。

虽然，部分企业对含锰除尘灰采取了烧结，制团后再回炉利用，但这种处理方式消耗的量太少（添加比例小），且不能充分利用其中的有益成分，不能妥善处理含锰除尘灰，仍对环境造成二次污染。

发明内容

本发明旨在提供一种生产硫酸钾镁肥和硫酸锰的方法，目的是为妥善处理含锰除尘灰，对其综合资源化利用提供一种切实可行、简单实用，具有一定经济价值的方法；特别是对其中钾的回收利用，经济价值尤为显著。

本发明提供的一种生产硫酸钾镁肥和硫酸锰的方法，包括以下步骤：

步骤一，球磨：含锰除尘灰与还原剂于球磨机中加水湿磨，湿磨后的物料过100目筛后，筛下物不低于物料总重量的98%；

步骤二，溶浸：球磨好的物料放于溶浸槽中，在搅拌情况下加硫酸溶浸，时间3-5h，反应终点pH值为3，然后用含锰高炉除尘灰调整pH值除铁，所述pH值最终控制在4.5—5.5，加硫化剂除重金属杂质；

步骤三，固液分离：溶浸后的物料用板框压滤机进行固液分离；

步骤四，沉锰：滤液加碱调整pH值到8~9，锰以氢氧化锰的形式沉淀；

步骤五，氢氧化锰的过滤与洗涤：步骤四所得氢氧化锰悬浊液经过过滤，滤液即为硫酸钾镁肥溶液，氢氧化锰滤饼加水反复洗涤与过滤；

步骤六，硫酸锰溶液的制备：洗涤好的氢氧化锰加硫酸反应，终点pH值控制在4.5-5.0，过滤即得硫酸锰溶液；

步骤七，浓缩析晶与离心脱水：硫酸锰溶液于浓缩槽中用蒸汽间接加热，蒸发浓缩析晶，物料浓缩到到55°Bé-60°Bé，经离心机脱水，得硫酸锰半成品；

步骤八，干燥包装：半成品入回转窑转筒干燥机，在炉膛温度450℃-750℃下干燥、筛分后包装即得硫酸锰成品；

步骤九，硫酸钾镁肥溶液的浓缩：步骤五所得硫酸钾镁肥溶液进浓缩槽中用蒸汽间接加热，蒸发浓缩至35°Bé-45°Bé；

步骤十，浓缩液的冷却析晶：溶液浓缩至合格浓度后放入冷却槽，让其冷却至30℃-50℃；

步骤十一，离心脱水和包装：冷却后的浓缩液经离心脱水后包装得硫酸钾镁肥成品。

上述方案中，所述含锰除尘灰的主要成分及质量百分比为：锰：14%-20%；氧化钾：4%-20%；镁：5%-13%，还含有Pb、As、Cd、Ni、Co重金属成分。