[发明专利]电解锰矿渣回收锰的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种矿渣资源再利用方法，具体为电解锰矿渣回收锰的方法。

背景技术

电解锰渣是由锰矿采用电解方法生产金属锰过程中产生的酸浸废渣。目前我国电解金属锰年产量占全球总量的98％，已经成为全球最大的电解锰生产国、消费国和出口国，而且逐年上升。而锰矿渣的主要处理方式是进行定点堆放，占用大量土地资源，另一方面电解锰渣中含有多种有害重金属元素，大量堆积的锰渣在长期风化淋溶作用下，对周边的土壤、地表水、地下水体系造成污染。

对锰矿渣的应用研究主要在建筑材料和锰渣肥的研究。

电解锰矿渣常被用来制作建筑材料，作为水泥的轻骨料、缓凝剂、矿化剂、地质聚合物胶凝材料、激发料等。锰渣应用于建筑材料时掺入量很可观，但对建筑材料的抗压、抗折、抗冻、抗渗和收缩性的影响较大，很难与传统材料相比，这些材料与人类生活环境息息相关，与人类的健康和生命安全也联系紧密，一些潜在的危险需要我们进一步地发现与克服。

电解锰生产废渣中含有一定量的碳素有机质和硫酸铵，还有农作物生长所需的大量元素氮、磷、钾，中量和微量元素钙、镁、硫、铁、锰、锌、铜、硼、钼、氯、硅、硒等。锰渣制肥料切实可行，但是锰渣中的大量重金属始终是个难题，且其中的某些成分会腐蚀作物的根系，并形成土壤板结，解决这些问题是锰渣制肥料的关键。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种有效的利用电解锰渣方法。具体技术方案为：

电解锰矿渣回收锰的方法，包括以下方法：

(1)锰矿渣进行粉磨处理，粉料过200目筛；

(2)对粉磨后的锰矿渣粉料进行酸浸处理；采用质量浓度为5-10％硫酸作为酸浸液，温度控制在60-80℃，搅拌速度控制在80-100r/min，浸泡时间40-60分钟；

再采用氢氧化钠溶液调节pH值至4.0，沉淀除去溶液中的铁离子，去除滤渣，得到高浓度锰元素提取回收溶液；

(3)高浓度锰元素提取回收溶液进行沉淀反应；向高浓度锰元素提取回收溶液中滴加10mol/L的碳酸氢钠溶液，调节至溶液pH值7.0-7.3，使高浓度锰元素提取回收溶液中锰元素发生沉淀反应，生成碳酸锰精矿粉。

本发明提供的电解锰矿渣回收锰的方法，对电解锰矿渣中锰元素进行提取回收，有效提高回收效率，将锰矿渣中约95％的锰成分变成锰资源，节约资源，提高企业生产效益，同时锰渣中锰成分减少，从而减少锰渣或锰渣建材品对环境的污染，提高社会效益。

具体实施方式

结合实施例说明本发明的具体实施方式。

(1)锰矿渣进行粉磨处理，提高矿渣粉的细度，增加锰元素对外接触面。经粉磨达到预定的颗粒细度，粉料过200目筛，通过矿物较大颗粒的破碎来增加矿物颗粒的表面界面，使矿物颗粒中的锰成分由内含转为外露，便于发生酸的溶解反应。

(2)对粉磨后的锰矿渣进行酸浸处理，以溶液形态回收锰元素。采用5-10％硫酸作为酸浸液，对粉磨后的样品进行浸取，温度控制在60-80℃，搅拌速度控制在80-100r/min，浸泡时间40-60分钟，再采用氢氧化钠溶液调节pH值至4.0，沉淀除去溶液中的铁离子，采用抽滤或压滤方式滤渣，得到滤清液为高浓度锰元素提取回收溶液。浸取效率为原矿渣的110％-150％，为粉磨处理矿渣的95％。

(3)对获得的滤清液进行沉淀反应，以碳酸锰固态形式回收锰元素。向酸浸锰清液中滴加配制好的10mol/L的碳酸氢钠溶液，调节至溶液pH值7.0-7.3，使滤清液中锰元素发生沉淀反应，生成碳酸锰精矿粉，其纯度可达75％以上。