[发明专利]一种利用电解锰废渣回收锰、硫酸和氨水的自循环方法

说明书

本发明涉及工业废物资源化利用领域，具体涉及一种利用电解锰废渣回收锰、硫酸和氨水的自循环方法。包括：步骤1：使用化浆液和洗涤液对电解锰渣进行预处理，固液分离，得到滤液一和脱水锰渣；步骤2：向滤液一中加入沉淀剂，反应后固液分离，得到滤液二和沉淀一，滤液二回用于步骤1；步骤3：向步骤2得到的沉淀一中加入硫酸溶液，反应后固液分离得到硫酸锰溶液和沉淀二；步骤4：对沉淀二进行焙烧，回收焙烧过程中产生的烟气，制备硫酸产品，制得的硫酸产品回用于步骤3，焙烧产物作为沉淀剂回用于步骤2。本发明氨、锰和硫酸回收率高，所得硫酸锰产品可回用于电解金属锰生产工艺和/或硫酸锰生产工艺。

技术领域

本发明涉及工业废物资源化利用领域，具体涉及一种利用电解锰废渣回收锰、硫酸和氨水的自循环方法。

背景技术

锰渣是锰矿用酸浸出、过滤后残渣，一般含水率为22％～28％，水溶性硫酸锰含量2.2％～3.4％(湿基)，非水性锰含量1.5％～2.5％(湿基)，硫酸铵含量2.7％～3.4％(湿基)，属于二类工业固体废弃物。锰渣目前的处置方式主要为渣场堆存，渣中的水溶性锰、硫酸铵及其他重金属离子会在雨水的冲刷下逐渐转移到周边的土壤及水体中，造成严重的环境污染，同时这种方式造成锰、硫酸铵等资源的严重浪费。

现有技术一：将锰渣粉碎后高温煅烧脱硫，作为水泥生料原料或混合材料生产普通硅酸盐水泥，该方案工艺较为成熟，可回收硫、氮资源，但锰资源没有得到回收，且由于需要煅烧全部锰渣，因此获得单位硫酸产品耗能较大。此外，根据硫酸铵热分解反应，氨理论回收率为66.7％(以氮计)，回收率较低。

现有技术二：对锰渣进行洗涤、压滤，将造成环境污染的硫酸锰和硫酸铵从浸出渣中分离出来，以实现对锰渣的无害化处理，洗涤压滤过后所得锰渣可用于制砖或作其他用途，并通过向洗涤液中加入沉淀剂回收氢氧化锰/碳酸锰和氨水。该方法在水溶性硫酸锰、硫酸铵锰渣的回收上取得了一定的效果，但是需要大量外购药剂，导致回收成本较高，回收的锰(氢氧化锰)中含有硫酸钙，返回原电解锰系统后导致系统钙离子饱和析出，导致系统结晶加重，堵塞溶液输送管路，不利于电解锰系统稳定运行。此外，该方法对水不能溶出的锰没有回收效果。

发明内容

为了解决现有技术中电解锰废渣中的锰、硫酸铵等资源回收不充分，耗能大、成本高等缺陷，本发明提供一套完整的利用电解锰废渣回收高浓度硫酸锰、硫酸和氨水的方法，且工艺中所需的化浆液、洗涤液、沉淀剂、硫酸均可由本发明工艺自身提供，循环使用，无需大量外购药剂。

一种利用电解锰废渣回收锰、硫酸和氨水的自循环方法，包括如下步骤：

步骤1：使用化浆液和洗涤液对电解锰渣进行预处理，固液分离，得到滤液一和脱水锰渣，脱水锰渣用于生产水泥；

步骤2：向滤液一中加入沉淀剂，反应后固液分离，得到滤液二和沉淀一，滤液二回用于步骤1，过程中产生的气体用于生产氨水产品；

步骤3：向步骤2得到的沉淀一中加入硫酸溶液，反应后固液分离得到硫酸锰溶液和沉淀二，硫酸锰溶液回用于电解金属锰生产工艺和/或硫酸锰生产工艺；

步骤4：对沉淀二进行焙烧，回收焙烧过程中产生的烟气，制备硫酸产品，制得的硫酸产品回用于步骤3，焙烧产物作为沉淀剂回用于步骤2。

优选的，步骤1包括：使用化浆液对电解锰渣进行化浆，得到电解锰渣浆料，对电解锰渣浆料进行固液分离，对固液分离后的电解锰渣使用洗涤液进行原位洗涤，得到脱水锰渣，将两次固液分离得到的滤液混合，得到滤液一。

优选的，预处理时，电解锰渣与化浆液按照质量比1：5～1：10进行化浆；

可选的，所述化浆液中硫酸的含量为9.8～14.7g/kg；

进一步可选的，所述化浆液为硫酸的水溶液或者所述化浆液为硫酸与滤液二的混合液。

优选的，预处理时，洗涤液的用量为电解锰渣质量的0.5～1倍；