[发明专利]一种用于电解锰渣无害化处理的组合物

说明书

本发明公开了一种用于电解锰渣无害化处理的组合物，组合物包括氢氧化钙、石英粉、磷酸二氢钠、不饱和聚酯树脂和异丁基三乙氧基硅烷，按照重量份数计，每处理100份的电解锰渣，氢氧化钙为5～10份；石英粉为5～10份；磷酸二氢钠为0.1～0.5份；不饱和聚酯树脂为40～55份；异丁基三乙氧基硅烷为0.01～0.15份。使用该组合物对电解锰渣进行处理，得到无害化的电解锰渣，处理成本低，能耗低，处理步骤简单，易于操作，避免电解锰渣的堆放对周围环境的污染。

技术领域

本发明属于锰生产技术领域，尤其一种对电解锰渣进行处理用到的组合物。

背景技术

中国目前是世界上第一产锰大国，金属锰用于钢铁工业，有“无锰不成钢”之说，锰是我国国民经济重要的基础物资和国家重要战略资源之一，因此锰的生产十分重要。

锰的生产工艺主要包括电解法、铝热法和电硅热法，工业生产锰的方法为电解法。电解法的生产成本较高，而且会产生大量的电解锰渣，但是生产出来的锰的纯度好。

电解锰渣是电解锰业最大、最危险的污染源，电解金属锰废渣循环利用是一项世界性难题。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。国内电解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。

电解锰渣的传统处理方式主要有以下两种：

一是电解锰渣分选处理技术。该技术利用电解锰渣各矿相间不同的物理化学特性，将各种成分分开，如利用锰的磁性得到的磁选精料可成为生产电解锰的合格原料。

二是电解锰渣固化处理技术。该技术将电解锰渣中的有害成分固定或包裹在惰性的固化基础材料中，是一种无害化处理方法。它一般将水泥作为固化添加的基础材料，水泥的添加量不少于45%。

近年来，锰矿石的品位逐渐降低。同时，随着生产工艺水平的提高，生产环节的效率不断提高，电解锰渣中锰的含量进一步降低，电解锰渣中的锰已经很难通过分选处理的方法再次回收利用。固化处理效果虽然良好，但对于堆积成山的电解锰渣，该方法可能会消耗大量的水泥，势必会造成处理成本的增加，工业化应用前景一般。

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。目前，电解锰渣的资源化利用主要有以下几种方式：

一、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三种。生物法主要利用硫氧化细菌和铁氧化细菌浸出电解锰渣中的锰，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电解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。

二、制备全价肥。电解锰渣中富含有机物质和植物所需要的大量营养元素，如锰、硒、钾、钠、铁、硼等，这为利用电解锰渣制备全价肥提供了可能。目前，电解锰渣制备的全价肥虽可增加一定肥效，但其肥效不如普通氮肥和磷肥。此外，电解锰渣中也含有很多有害元素，促进农作物生长的同时也会污染土壤，危害人类健康。若能在施用电解锰渣肥料前，对其进行无害化处理，那么电解锰渣肥料将在农业实际生产中得到广泛采用。