[发明专利]一种利用循环流化床粉煤灰处理电解锰渣方法和电解锰渣及应用

说明书

本发明涉及固废处置技术领域，尤其是一种利用循环流化床粉煤灰处理电解锰渣方法和电解锰渣及应用，经引入循环流化床粉煤灰处理电解锰渣，提高了电解锰渣中氨氮脱出率和锰固化率，使得氨氮含量下降至13.2mg/L以下，且锰离子浸出率下降至1.69mg/L以下，极大程度提高了电解锰渣堆存或资源化利用的安全性，同时，引入循环流化床粉煤灰处理电解锰渣，降低了传统采用石灰、减水剂等成分的成本，提高了电解锰渣活性。

技术领域

本发明涉及固废处置技术领域，尤其是一种利用循环流化床粉煤灰处理电解锰渣方法和电解锰渣及应用。

背景技术

电解锰渣是将锰矿石破碎后，采用硫酸溶液浸出，且在浸出期间掺入大量的氨水来调节pH，获得浸出液；将浸出液经除杂等工序后，送入到电解槽电解后产生的残渣。通常是将电解锰渣经过压滤等工艺处理之后，形成电解锰渣滤饼，外排至堆场。然而，所得的电解锰渣滤饼含水率达到25-30％，且含有大量的微小颗粒，迁移性和流动性均较大，同时，在电解锰渣中含有大量的可溶性锰、氨氮和硫酸根，使得电解锰渣呈现出弱酸性，故而，将其外排堆放在堆场时，极易造成环境污染。

据相关数据统计，我国目前在堆场存在的历史电解锰渣近1.4-1.6亿吨，已经严重威胁着生态环境安全，因此，采取电解锰渣的无害化处理，以降低电解锰渣在堆场堆放的安全风险，已经受到了技术人员的重点关注，继而形成了一系列关于电解锰渣处置技术，主要有：水洗处置、火法处置、固化处置等。其中，水洗处置是采用大量的水来冲洗电解锰渣，使得电解锰渣中可溶性锰、氨氮、酸根等被洗脱出来，再对洗脱而得到的废水、废液进行处理，这就造成需要消耗大量的水资源，形成大量的废水、废液，并且对电解锰渣中氨氮脱出率也仅仅维持在40-70％之间，造成处理效果不佳，成本较高。火法处置能够很好的脱除电解锰渣中的氨氮，但是火法处理要求对电解锰渣进行烘干-煅烧处理，该过程的温度需要达到800℃以上，否则将会导致对电解锰渣脱氨氮等效果不佳，而随着温度需求的增高，就导致了电解锰渣的处理成本增大，能耗高。因此，经济效益好，成本低，处理效果佳的电解锰渣固化处置技术，受到了广大技术人员的关注和青睐，并得到了快速的发展。

例如：专利号为202010384541.4公开了脱除电解锰渣中氨氮的添加剂及其脱除方法，添加剂采用碱性化合物、粉煤灰、赤泥、溶剂和减水剂配制而成，利用该成分能够将电解锰渣中的可溶性铵盐转化为易分解的一水合氨，再经热能和机械能的作用下，转化成氨气收集，且经脱氨处理后的电解锰渣混合物，能够直接与矿渣、水泥等材料混合制备成建筑材料，实现高效转变电解锰渣中氨氮目的，防止氨氮逃逸而影响居民健康，实现固废资源化利用。该法实现了氨氮脱除率达到99％以上，实现基本排除氨氮的存在，但对于电解锰渣中，不仅残留着大量的可溶性铵盐需要转化，更存在着大量可溶性锰离子需要固化，以防止锰离子随着地下水渗漏而污染环境，然而，在该法中，能否实现对电解锰渣中可溶性锰离子起到良好的固化作用，并未给出实质性的研究，同时，采用的添加剂成分较好复杂，需要引入碱性化合物、例如：碱性固体废弃物或含钙的碱性化合物(氧化钙、氢氧化钙或过氧化钙)、赤泥、减水剂等原料成分，造成对电解锰渣处理成本较高。

再例如：专利号为202011158428.0公开了电解锰渣和灼烧生料协同制备蒸压加气混凝土砌块及方法，利用将电解锰渣与水泥灼烧生料拌合搅拌打碎，陈化36h后，再烘干处理，实现降低电解锰渣中二价锰离子和氨氮浸出率，继而有效避免在蒸压加气混凝土砌块原料混合过程中产生的氨气，降低环境，避免二价锰离子随着污水渗透到环境中，造成二次污染。并且公开了：将电解锰渣与生石灰、水泥灼烧生料按照恰当的质量比混合之后，能够使得电解锰渣的pH值维持在13以上，二价锰离子浸出率未检出，氨氮下降至42-46mg/L之间。且经将水泥灼烧生料改性处理之后的电解锰渣作为原料，引入水泥、石灰、粉煤灰制备成蒸压加气混凝土砌块之后，其力学性能等指标得到较大程度的改善。