[发明专利]电解锰渣的无害化处理方法

说明书

本发明公开了一种电解锰渣的无害化处理方法，包括如下步骤：(1)将电解锰渣烘干、破碎，然后进行低温焙烧，得到焙烧料，并产生含NH₃和SO₂的烟气；(2)将所得焙烧料进行水浸，然后进行固液分离，得到滤渣和含锰滤液；(3)将分离得到的滤渣烘干得到无害锰渣，向含锰滤液中加入沉淀剂以沉淀锰，待沉淀锰完成后进行固液分离，得到沉锰后液和含锰产品。本发明的方法不仅过程简单、工艺条件温和、流程所需时间短、成本低，而且能有效实现电解锰渣的无害资源化处理，绿色环保，降低相关企业的环保压力及生产成本。

技术领域

本发明涉及冶金固废和低品位难处理矿产资源回收处理领域，涉及电解锰渣的无害化处理方法。

背景技术

电解锰渣是加入硫酸溶液浸出菱锰矿矿粉或者软锰矿矿粉制备电解锰溶液后产生的一种酸浸滤渣。电解锰渣外观为黑色粉状聚集物，具有一定的粘性，含水量一般为25％～35％，pH为5.0～6.5。

中国是世界上最大的电解锰生产国、消费国和出口国。其生产厂家主要集中在“锰三角”(湖南、贵州、重庆三省交界处)、广西及宁夏等地。2017年中国电解锰年产量超过150万吨。电解锰主要用于200系不锈钢生产及锂离子电池等行业。自2000年以来，我国电解金属锰行业得到了快速的发展，在快速发展的背后也带来了严重的环境问题。根据实际调研及相关研究报道，每生产1吨电解金属锰产生电解锰渣9～11t，每年新增的电解锰渣约有2000万t，历年电解锰渣累积已超过5000万t，存量巨大。由于电解锰的产量大，并且锰矿石品位低，所以有大量的电解锰渣，它们的堆放必然会占用大量的良田沃土，堆渣和农业争地的矛盾日益尖锐。有毒废渣在自然界的风化作用下，到处流失，对土壤造成严重污染，使得植物生长困难，并因此毁坏了农田和大片森林地带，破坏了地貌和植被。由于电解锰渣含有很多种有毒的化学物质，因此对土壤的危害也是严重的。根据估算每堆积1万吨锰渣，需要占地1亩多。受污染的土壤面积往往大于堆渣占地的1～2倍，这些有毒废渣长期露天堆存，经过日晒、雨淋，可溶成分随水从地表向下渗透，向土壤迁移转化，富集有害物质，以致渣堆附近土质酸化、硬化，甚至发生重金属型污染，破坏土壤微生物的生存条件，影响植物生长发育。

电解锰渣中不仅含有锰、氨氮和硫酸盐等物质，还含有硅、钙、铁、氮、镍、钴、铝、锌、铬等元素。在长期的风化淋滤作用下，电解锰渣中这些重金属元素及易溶性离子会迁移释放到周边的土壤、地表和地下水中，严重污染当地环境以及居民用水。单就锰元素而言，它是生物体生长发育所必须的微量元素，锰摄入不足或过量均会对生物体产生危害。锰化合物虽然一般不被看作高毒性化合物，但吸入锰及其化合物仍会导致慢性中毒，使人体产生中枢神经系统症状。

电解锰渣的处理处置技术已成为电解金属锰行业和环保领域的研究热点和难点。所以如何实现电解锰渣无害化、减量化、资源化处理，已非常紧迫。

我国的锰生产企业主要以碳酸锰矿作为锰产品的生产原料，随着碳酸锰的矿的品位逐渐降低，反观大量低品位氧化锰矿由于还原成本较高而大量闲置。目前主要的利用方法是还原熔炼生产含碳锰铁，其不仅能耗高，同时产生大量的废气，对周围的环境造成严重的污染。随着碳酸锰资源逐渐消耗殆尽，其低品位氧化锰矿的有效低成本利用技术的开发成为当下的热点。