[发明专利]一种电解锰渣的处理方法

说明书

本发明提供一种电解锰渣的处理方法，取电解锰渣，破碎成粉末，加入柠檬酸钠进行浸泡，滤干；将沸石粉和钠基膨润土混合，经筛分处理后加入到电解锰渣粉末，搅拌得到混合粉末；将混合粉末与生物质进行真空共热解，加入占热解产物质量为2‑5％的壳聚糖粉末，混合搅拌得到混合物；向混合物中加入水泥粉料活性氧化铝，加入适量的水，在搅拌机中进行搅拌混合，形成浆料；将所述浆料加入到砌块成型模具中，在常温、常压下，采用成型工艺，经振动、压制成型后，静置12～30小时，进行保湿自然养护20～30天，得到固化体。本发明工艺简单，所需工程设备少，适用于大规模生产；同时，制备得到的固化体可作为再生砖使用。

技术领域：

本发明涉及一种电解锰渣的处理方法，属于环保领域中的固体废弃物处理及资源化技术领域。

技术背景：

我国是全球最大的电解金属锰生产、消费和出口国，产能已超过200万吨，占全球电解锰总产能的98％。电解锰渣是电解金属锰后产生的过滤酸渣，是电解锰行业的重点污染物。电解锰渣产生量达7～11吨/吨锰，每年产生量约为2000万吨，历年累积超过8000万吨，存量巨大。目前，企业尚未找到妥善处理电解锰渣的方法，一般将电解锰渣运输到堆场筑坝堆放。国内锰渣尾矿坝占地面积大，安全系数低，且长期在风化淋溶的作用下，污染了大片耕地和地下水源，对生态环境造成严重破坏。

大量电解锰渣的囤积，给我国环保工作带来了很大压力。对电解锰渣进行资源化利用，不仅可以解决其对环境的污染问题，还能够为企业创造效益，降低生产成本。锰渣为颗粒细小、黑色的粉末状固体废弃物，保水性好，若露天堆放经雨水冲刷，PH在5.9-6.6范围内。忙扎的化学成分主要是二氧化硅、三氧化硫、氧化钙、氧化铝、氧化铁、氧化镁、氧化锰等，其中氧化钙和三氧化硫的含量较高，锰渣中的可溶解性锰离子主要以(NH₄)₂Mn₂(SO₄)₃的形式存在。锰渣中主要有汞、镉、砷、铅、锰、铁、铜、锌等污染物。

目前，电解锰渣的资源化利用主要有以下几种方式：回收有价金属。电解锰渣中锰资源占比达到9％～13％。锰的回收方法主要有生物法、酸性浸出法和水洗沉淀法3种。生物法主要利用硫氧化细菌和铁氧化细菌浸出锰渣中的锰，锰的浸出率可达90％以上。酸性浸出法则在电解锰渣中添加酸性浸出液、浸取助剂，超声、除杂后能够得到纯度较高的硫酸锰产品。水洗沉淀法采用“清水洗渣+铵盐沉淀”的方法回收可溶性锰，锰的回收率可达到99％以上，回收得到的富锰沉淀料中，锰的含量可达到30％以上。酸性浸出法和水洗沉淀法由于工艺复杂、成本较高且会造成二次污染，导致应用受限。生物法是一个极具潜力的回收锰渣中锰及其他金属离子的方法，但对菌种和浸出条件的要求较高，并且细菌浸出时间普遍较长。此外，菌种的培育也比较复杂，目前仍未能找到最合适的菌种。

综上，锰渣中的主要污染物包括硫酸盐、锰、砷、汞等，需要进一步研发一种能够安全处置锰渣并实现回收利用的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对电解锰渣污染，对其中的将重金属污染物稳定、固化成固化体，实现再利用。

本发明一种电解锰渣的处理方法，采用如下步骤：

1)、取电解锰渣，破碎成粒径范围为2-5mm粉末，加入柠檬酸钠进行浸泡处理24h；滤干，得到酸活化的干燥的电解锰渣粉末；

2)、将沸石粉和钠基膨润土原料按质量比1：1进行混合，经筛分处理后分别得到粒径不超过1mm的吸附材料，将吸附材料按照步骤1)得到的电解锰渣粉末的质量的20％加入到电解锰渣粉末，搅拌得到混合粉末；

3)、将步骤2)得到的混合粉末与生物质按照质量比为2:1进行真空共热解，得到热解产物，再向热解产物中加入占热解产物质量为2-5％的壳聚糖粉末，混合搅拌得到混合物；