[发明专利]电解锰渣的还原浸出剂、制备及回收方法

说明书

本发明提供了一种电解锰渣的还原浸出剂、制备及回收方法。还原浸出剂包括水、氢离子、硫酸根离子、负一价态硫离子以及亚铁离子；其中，所述负一价态硫离子的质量分数为1～5％；所述亚铁离子的质量分数为1～5％。其制备方法为S1，提供助浸剂；S2，混合硫酸、所述助浸剂以及水，得所述还原浸出剂。电解锰渣的回收方法为采用还原浸出剂对电解锰渣粉末进行微波浸出，得含锰浸出液。相比于现有技术，本发明提供了一种还原浸出剂，可以应用其解决现有技术在电解锰渣进行资源化处理过程中，锰浸出效率低、尾渣资源利用困难等问题。

技术领域

本发明涉及固体废物资源化处理领域，尤其涉及一种电解锰渣的还原浸出剂、制备及回收方法。

背景技术

锰位于铬和铁之间，是一种过渡金属，作为我国钢铁生产脱氧脱硫、合金生产和电池制造的重要原料，在国民经济中具有十分重要的战略地位。金属锰的提炼方式主要有火法焙烧和湿法电解两种。热法生产的金属锰纯度不超过95～98％，且耗能高，污染严重，目前已基本淘汰。湿法电解法生产的金属锰纯度较高，且污染也相对较小，目前是金属锰生产的主要方式。

电解锰渣是电解金属锰生产过程中产生的固体废物。目前中国已成为世界上最大的电解金属锰生产国、消费国和出口国，中国电解金属锰产能为226万吨，约占全球电解金属锰总产量的98％。基于公开的统计数据，平均每生产一吨锰金属，将产生10～12吨的电解锰渣，相当于每年增加约1100万吨的电解锰渣，且随着我国锰矿石的比例降低，这一占比仍在不断增加。近几十年来，随着锰产业的快速发展，中国的电解锰渣堆存量增量显著，已达到1.5亿多吨。

目前，对于电解锰渣的处理处置尚无有效的方法。大多数电解锰渣直接转移至废坑或露天场地，不仅会给环境带来风险，同时也造成了电解锰渣中的有价资源流失。

当前关于电解锰渣的处置方法基本可分为固化和资源化两类。所谓电解锰渣固化，主要是指电解锰渣中添加一定胶凝材料后，将其中重金属元素进行有效固结，实现重金属元素固化/稳定化，无法对有用物质进行回收利用。而资源化处理建立了更完整的资源循环系统，可将电解锰渣作为原料用于提取里面的有价组分锰元素。现有的电解锰渣资源回收的方法主要是包括水浸、酸浸在内的湿法浸出，以及包括外场强化浸出、助浸剂强化浸出在内的强化浸出的方法。但不论是湿法浸出还是上述强化浸出的方法，都难以将电解锰渣中的锰被回用，浸出效率不高。浸出尾渣中仍有大量的锰资源未被利用而流失，尾渣资源利用困难。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种电解锰渣的还原浸出剂、制备及回收方法，旨在解决现有技术在电解锰渣进行资源化处理过程中，锰浸出效率低、尾渣资源利用困难等问题。

为实现上述目的，本发明提供一种还原浸出剂，所述还原浸出剂包括水、氢离子、硫酸根离子、负一价态硫离子以及亚铁离子；其中，所述负一价态硫离子的质量分数为1～5％；所述亚铁离子的质量分数为1～5％。

本发明还提供了一种如上所述的还原浸出剂的制备方法，包括步骤：

S1，提供助浸剂。

S2，混合硫酸、所述助浸剂以及水，得所述还原浸出剂。

其中，所述助浸剂中包括二价铁元素和负一价硫元素；在所述还原浸出剂中，所述硫酸的浓度为50～250g/L；所述负一价态硫离子的质量分数为1～5％；所述亚铁离子的质量分数为1～5％。

进一步地，在步骤S1中，所述助浸剂的来源包括黄铁矿。

本发明还提供了一种电解锰渣的回收方法，采用还原浸出剂对电解锰渣粉末进行微波浸出，得含锰浸出液；所述还原浸出剂包括水、氢离子、硫酸根离子、负一价态硫离子以及亚铁离子；其中，所述负一价态硫离子的质量分数为1～5％；所述亚铁离子的质量分数为1～5％。

进一步地，所述电解锰渣粉末的粒径为10～100μm。