[发明专利]一种电解锰过程的复盐结晶物的处理方法

说明书

本发明属于化工工程技术领域，涉及一种电解锰过程中产生的复盐结晶物的处理方法。该方法包括：1.将电解锰产生的复盐结晶物用40℃的水溶解至饱和溶液；2.用氨水将pH值调节至6.5～8.5；3.过滤并将滤液与CO₂气体反应生成碳酸锰沉淀；4.将碳酸锰沉淀固液分离，再用水将滤渣洗涤至碳酸锰的含量大于92％；5.将洗涤后获得的滤液加入氧化镁反应生成硫酸镁和氨水；6.将反应产物输送至脱氨塔，将氨水变为气体并脱除；7.将脱氨后的溶液结晶分离出硫酸镁结晶物。利用本方法，实现电解锰产生的复盐结晶物的资源化利用，以及电解锰的循环经济发展，节省清运堆放成本，减少土地占用以及环境污染，实现良好的社会效益和经济效益。

技术领域

本发明属于化工工程技术领域，涉及一种电解锰过程中产生的复盐结晶物的处理方法。

背景技术

现有的电解锰的常采用湿法冶炼技术，主要利用阳极液中的硫酸将碳酸锰矿石中的Mn²⁺离子浸取出来，再加入硫化剂进行除杂质，添加氨水调节溶液的pH值，最后将杂质沉淀物压滤去除，与此同时会生成硫酸铵，增加电解液的导电性，并起到缓冲作用。

电解过程中，阳极液将矿石中的有效成分溶解出来进行电解锰生产，由于阳极液是闭路循环使用，每循环一次，合格液中的镁离子会上升2g/L左右，从而造成液体中镁离子的富集浓度增高。根据同离子效应，硫酸锰、硫酸铵在电解液中的溶解度会有所降低从而生成混晶，与此同时，沉积在容器表面的固体矿泥粒子与新生镁锰铵混晶晶胞互相碰撞，诱导了结晶体的生成和长大。随着温度的降低，合格液中的离子将以硫酸铵锰、硫酸铵镁复盐结晶的形式析出。随着复盐结晶的逐渐增多，电解液流槽易被堵塞，最终影响电解过程的正常进行，因此需要定期对硫酸铵复盐结晶进行清理。同时，由于硫酸铵目前无法进行回收利用，需要建立专门的固废渣场，确保硫酸铵的安全处置，而此举不仅占用大量土地，还造成了环境风险和大量的资源浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电解锰过程的复盐结晶物的处理方法，有效分离和提取混合结晶物中的工业资源，实现资源的有效利用，减少土地占用、节约堆放成本。

本发明解决上述技术问题的技术方案为：

一种电解锰过程的复盐结晶物的处理方法，包括如下步骤：

(1)将电解锰生产过程中产生的复盐结晶物用40℃的水溶解至饱和溶液；(2)用氨水将饱和溶液的pH值调节至6.5～8.5；

(3)将中和后的溶液过滤，并将滤液送入碳化塔内与CO₂气体反应并生成碳酸锰沉淀；

(4)将步骤(3)中的碳酸锰沉淀进行固液分离后，再用水将滤渣洗涤至碳酸锰的含量大于92％；

(5)将步骤(4)洗涤后获得的滤液送至密闭反应釜，再加入氧化镁使其与液体中的硫酸铵反应生成硫酸镁和氨水；

(6)将步骤(5)的反应产物输送至脱氨塔，并在真空条件下将氨水变为气体从而脱除；

(7)将步骤(6)中脱氨后的溶液结晶分离出硫酸镁结晶物。

其中，步骤(1)中的复盐结晶物包括硫酸铵、硫酸镁、硫酸锰，硫酸铵的含量为10％～50％、硫酸镁的含量为10％～40％、硫酸锰的含量为3％～12％；步骤(3)中，碳化塔内的温度为40℃～50℃，CO₂气体的浓度为30％～60％；步骤(5)中，轻烧氧化镁的纯度为75％～95％；步骤(6)中，脱氨塔内的温度为50℃，压力为0～0.001MPa；将步骤(6)产生的气体抽入吸收塔，并用去离子水吸收至质量浓度为20％以上的氨水；步骤(7)中，结晶分离后的母液返回至步骤(1)中用于溶解复盐结晶物；步骤(7)中，硫酸镁结晶物加脱氧剂并煅烧脱硫生成氧化镁和二氧化硫烟气，氧化镁返回至步骤(6)用于脱氨。

本发明所用的技术原理如下所示：