CN104016357B - 一种锰渣综合利用生产化工原料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工业废渣综合利用方法，具体地说，涉及一种锰渣综合利用生产化工原料的方法。本发明采用化学法对锰渣进行分解，通过反应、吸收、中和、释放、结晶等步骤有效提取锰渣中的有价元素，并综合利用各种有价元素生产基础化工原料，不仅能实现变废为宝，而且能大大减小锰渣对环境的二次污染。
Description
技术领域
本发明涉及工业废渣综合利用方法，具体地说，涉及一种锰渣综合利用生产化工原料的方法。
背景技术
现有技术中，从锰矿中提取锰元素的方法主要有酸浸法和烟气脱硫法。其中，酸浸法主要是利用硫酸对锰矿中的锰元素进行浸取，浸取后产生大量含有硅、铝、锰元素的废渣；烟气脱硫法是利用电厂等排出的含硫废气与锰矿浆进行反应生产硫酸锰，同样会产生大量含有硅、铝、锰等有价元素的废渣。
目前，我国对锰渣的利用主要集中在水泥添加剂、混凝土促进剂、掺混其他肥料作为锰肥、作为路基材料等。比如：1、公开号为CN101831980A的发明专利公开文献中公开了一种锰渣轻骨料墙体砌块，是用水泥作为粘结剂，用锰渣作为轻骨料，用火山凝灰岩石粉作为填充料，用粉煤灰作为水泥缓凝料，用水作为调和剂，经过混合搅拌，压制、养护，制成墙体砌块；2、公开号为CN102674965A的发明专利公开文献中公开了一种锰渣复合肥及其制备方法，使用锰矿石浸出渣为主要原料，添加含碳酸盐的化肥使锰渣中的硫酸钙转化为碳酸钙，然后与含木质素的添加剂以及由氮肥、磷肥、钾肥三者中的一种或几种构成的要素化肥制备锰渣复合肥。
此外，对锰渣的利用还有通过水洗或者是再次酸浸锰渣回收其中的锰元素。比如：公开号为CN102367522A的发明专利公开文献中公开了一种从富锰渣中浸出锰的方法，包括以下步骤：a)将所述富锰渣与冶金锰及硫铁矿粉料混合，得到富锰混合粉体；b)使硫酸溶液与所述富锰混合粉体混合，得到浆料；以及c)对所述浆料进行搅拌的同时进行加压浸出，并对浸出后的浆料进行过滤，得到浸出液和滤渣。
然而，但是无论是将锰渣用在农业方面还是建筑方面，都没有使锰渣中的有价元素得到综合利用，造成大量可用资源的浪费和环境的二次污染。因而，找到一套综合利用锰渣中锰、硅、铁、铝等有价元素，制取化工原料的工艺是当务之急。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种锰渣综合利用生产化工原料的方法，以解决上述的技术问题。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种锰渣综合利用生产化工原料的方法，其特征在于：包括以下步骤：
1、反应：先将锰渣粉碎至80-200目，然后与浓度为10%-35%的氟化铵溶液混合，置于主反应釜中加热反应0.5-2.5小时；所述锰渣与氟化铵溶液按照质量体积比为1:0.2-8的比例进行混合；反应后固液分离，得到固体A和液体A；
2、吸收：将步骤1所述反应过程中产生的气体通过冷凝器进行吸收，得到液体B；
3、中和：将液体A、液体B与中和剂按照质量体积比为1：0.5-2:0.1-1的比例混合，充分反应后，得到白炭黑悬浊液；固液分离，得到白炭黑和液体C，液体C经过调整剂处理后，作为助剂重新返回主反应釜中；所述调整剂为氨水；
4、释放：向固体A中添加释放剂将各种离子释放出，然后通过两次添加中和剂得到氢氧化铁、氢氧化铝、硫酸锰溶液；所述释放剂是浓度为60%-98%的硫酸；
5、结晶：将步骤4得到的硫酸锰溶液通过单效或多效浓缩器进行浓缩，然后，在高温下析出硫酸锰固体。
进一步地说：
所述步骤1中，反应温度为80℃-110℃。
所述步骤3、4中，所述中和剂为氢氧化钠或氨水。
所述步骤2中，所述冷凝器为列管式换热器、管板式换热器、填料吸收塔、或者喷淋吸收塔。
所述步骤3中，反应的温度为50℃-90℃。
有益效果：与现有技术相比，本发明采用化学法对锰渣进行分解，通过反应、吸收、中和、释放、结晶等步骤有效提取锰渣中的有价元素，并综合利用各种有价元素生产基础化工原料，不仅能实现变废为宝，而且能大大减小锰渣对环境的二次污染。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
参照图1，本实施例所述锰渣综合利用生产化工原料的方法，包括以下步骤：
1、反应：先将锰渣粉碎至80目，然后与浓度为10%的氟化铵溶液混合，置于主反应釜中加热反应0.5小时，反应温度为80℃；所述锰渣与氟化铵溶液按照质量体积比为1:8的比例进行混合；反应后固液分离，得到固体A和液体A；
2、吸收：将步骤1所述反应过程中产生的气体通过列管式换热器进行吸收，得到液体B；
3、中和：将液体A、液体B与氢氧化钠溶液按照质量体积比为1:0.5:0.1的比例混合，在50℃温度条件下充分反应后，得到白炭黑悬浊液；固液分离，得到白炭黑和液体C；液体C经过氨水处理后，作为助剂重新返回主反应釜中；
4、释放：向固体A中添加释放剂将各种离子释放出，然后通过两次添加中和剂得到氢氧化铁、氢氧化铝、硫酸锰溶液；所述释放剂是浓度为60%的硫酸；
5、结晶：将步骤4得到的硫酸锰溶液通过单效或多效浓缩器进行浓缩，然后，在高温下析出硫酸锰固体。
实施例2：
参照图1，本实施例所述锰渣综合利用生产化工原料的方法，包括以下步骤：
1、反应：先将锰渣粉碎至150目，然后与浓度为20%的氟化铵溶液混合，置于主反应釜中加热反应1.5小时，反应温度为90℃；所述锰渣与氟化铵溶液按照质量体积比为1:4的比例进行混合；反应后固液分离，得到固体A和液体A；
2、吸收：将步骤1所述反应过程中产生的气体通过填料吸收塔进行吸收，得到液体B；
3、中和：将液体A、液体B与氢氧化钠溶液按照质量体积比为1:1:0.5的比例混合，在70℃温度条件下充分反应后，得到白炭黑悬浊液；固液分离，得到白炭黑和液体C；液体C经过氨水处理后，作为助剂重新返回主反应釜中；
4、释放：向固体A中添加释放剂将各种离子释放出，然后通过两次添加中和剂得到氢氧化铁、氢氧化铝、硫酸锰溶液；所述释放剂是浓度为80%的硫酸；
5、结晶：将步骤4得到的硫酸锰溶液通过单效或多效浓缩器进行浓缩，然后，在高温下析出硫酸锰固体。
实施例3：
参照图1，本实施例所述锰渣综合利用生产化工原料的方法，包括以下步骤：
1、反应：先将锰渣粉碎至200目，然后与浓度为35%的氟化铵溶液混合，置于主反应釜中加热反应2.5小时，反应温度为110℃；所述锰渣与氟化铵溶液按照质量体积比为1:0.2的比例进行混合；反应后固液分离，得到固体A和液体A；
2、吸收：将步骤1所述反应过程中产生的气体通过喷淋吸收塔进行吸收，得到液体B；
3、中和：将液体A、液体B与氢氧化钠溶液按照质量体积比为1:2:1的比例混合，在90℃温度条件下充分反应后，得到白炭黑悬浊液；固液分离，得到白炭黑和液体C；液体C经过氨水处理后，作为助剂重新返回主反应釜中；
4、释放：向固体A中添加释放剂将各种离子释放出，然后通过两次添加中和剂得到氢氧化铁、氢氧化铝、硫酸锰溶液；所述释放剂是浓度为98%的硫酸；
5、结晶：将步骤4得到的硫酸锰溶液通过单效或多效浓缩器进行浓缩，然后，在高温下析出硫酸锰固体。
以上结合所给出的具体实施例，对本发明所述工艺方法加以说明，但不构成对本发明的任何限制。
Claims (5)
1.一种锰渣综合利用生产化工原料的方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）反应：先将锰渣粉碎至80-200目，然后与浓度为10%-35%的氟化铵溶液混合，置于主反应釜中加热反应0.5-2.5小时；所述锰渣与氟化铵溶液按照质量体积比为1:0.2-8的比例进行混合；反应后固液分离，得到固体A和液体A；
（2）吸收：将步骤（1）所述反应过程中产生的气体通过冷凝器进行吸收，得到液体B；
（3）中和：将液体A、液体B与中和剂按照质量体积比为1：0.5-2:0.1-1的比例混合，充分反应后，得到白炭黑悬浊液；固液分离，得到白炭黑和液体C，液体C经过调整剂处理后，作为助剂重新返回主反应釜中；所述调整剂为氨水；
（4）释放：向固体A中添加释放剂将各种离子释放出，然后通过两次添加中和剂得到氢氧化铁、氢氧化铝、硫酸锰溶液；所述释放剂是浓度为60%-98%的硫酸；
（5）结晶：将步骤（4）得到的硫酸锰溶液通过单效或多效浓缩器进行浓缩，然后，在高温下析出硫酸锰固体。
2.根据权利要求1所述的锰渣综合利用生产化工原料的方法，其特征在于：所述步骤（1）中，反应温度为80℃-110℃。
3.根据权利要求1所述的锰渣综合利用生产化工原料的方法，其特征在于：所述步骤（3）、（4）中，所述中和剂为氢氧化钠或氨水。
4.根据权利要求1所述的锰渣综合利用生产化工原料的方法，其特征在于：所述步骤（2）中，所述冷凝器为列管式换热器、管板式换热器、填料吸收塔、或者喷淋吸收塔。
5.根据权利要求1所述的锰渣综合利用生产化工原料的方法，其特征在于：所述步骤（3）中，反应的温度为50℃-90℃。
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