[发明专利]一种利用含锰废水制备碳酸锰的方法

说明书

本发明涉及一种利用含锰废水制备碳酸锰的方法。该方法包括以下步骤：向废水中加入阴离子表面活性剂和碳酸氢铵进行反应，固液分离，得到碳酸锰滤饼。本发明提供的利用含锰废水制备碳酸锰的方法，主要是利用废水中的锰和碳酸氢铵在阴离子表面活性剂存在的条件进行反应来优化碳酸锰的沉淀析出过程，产物分析表明，所得碳酸锰属三方晶系、方解石晶型，外观呈圆球形，外观一致性和分散均匀性较常规沉淀方法明显改善，提高了碳酸锰产物的品级和工业附加值。

技术领域

本发明属于废水综合利用领域，具体涉及一种利用含锰废水制备碳酸锰的方法。

背景技术

金属锰是一种重要的化工原料，在钢铁、有色金属、食品等各类化工领域应用广泛。全球锰矿资源丰富，锰矿储量约5.7亿吨，但分布地域差异性较大，南非锰矿资源居世界之首，其次依次为乌克兰、澳大利亚、巴西、印度、中国、加蓬、墨西哥等国家，同时高品位锰矿(锰含量＞40％)资源主要集中于南非及乌克兰等国家，而我国的锰矿资源主要为低品位锰矿(锰含量＜30％)，我国贫矿约占全国锰矿总储量的近93.6％。

炼钢行业离不开锰，近十年来我国钢铁行业飞速发展，钢铁产量屡创新高。2010年我国粗钢产量超过6.2亿吨，2014年粗钢产量达到8.23亿吨，2017全年粗钢产量8.317亿吨。随着钢铁产能的不断扩张，我国锰矿石进口量也同步节节攀升，2007年我国锰矿进口量仅为664万吨，到2017年锰矿年进口量高达2125.86万吨，进口量十年间增长220％。

目前，电解锰、硫酸法制钛白粉、茴香醛生产、对苯二酚生产等行业的作业过程中会产生大量的含锰废水，这些含锰废水的直接排放不仅会严重污染环境，而且浪费了宝贵的锰资源。以含锰废水为原料，实现锰的回收利用预期有较为可观的环境效益和经济效益。

各种锰产品中，碳酸锰的工业应用较为广泛，其可以用作基肥，浸种、拌种、追肥以及叶面的喷洒，能促进作物的生长并增加产量；在畜牧业和饲料工业中，用作饲料添加剂；同时碳酸锰也是加工油漆、油墨催干剂、荼酸锰溶液的原料、电解锰的生产原料以及制造其他锰盐的原料；此外，碳酸锰还可用于造纸、陶瓷、印染、矿石浮选、电池、冶炼催化剂、分析试剂、媒染剂、添加剂、药用辅料等。

公布号为CN105967396A的专利申请公开了一种含锰废水的处理方法，其是向电解锰过程产生的含锰废水中，加入氨水和含CO₂的生产废气进行处理，得到碳酸锰固体和除锰溶液。该方法是利用液相沉淀法制备碳酸锰，虽可以得到碳酸锰产物，但所得碳酸锰产物的粘连效果明显，产物的外观、晶型一致性较差，产物附加值低，导致相应处理方法的经济效益不显著，碳酸锰产物的实际应用范围也受到限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用含锰废水制备碳酸锰的方法，从而解决现有液相沉淀法对含锰废水进行处理存在的产物分散效果差的问题，还可以解决现有方法制备碳酸锰存在的外观一致性、晶型一致性差的问题。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种利用含锰废水制备碳酸锰的方法，包括以下步骤：向废水中加入阴离子表面活性剂和碳酸氢铵进行反应，固液分离，得到碳酸锰滤饼。

本发明提供的利用含锰废水制备碳酸锰的方法，主要是利用废水中的锰和碳酸氢铵在阴离子表面活性剂存在的条件进行反应来优化碳酸锰的沉淀析出过程，产物分析表明，所得碳酸锰属三方晶系、方解石晶型，外观呈圆球形，外观一致性和分散均匀性较常规沉淀方法明显改善，提高了碳酸锰产物的品级和工业附加值。

所述反应的温度为20-60℃，反应时间为0.3-1h，反应后陈化1-3h。反应过程中，可控制体系pH为6.0-8.0，以更好的促进反应的进行。更优选的，控制体系pH为7.2。