CN104017998A - 一种锰渣综合利用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工业废渣综合利用方法，具体说，涉及一种锰渣综合利用方法。包括以下步骤：反应：将锰渣粉碎与氟硅酸水溶液混合反应，反应后，进行固液分离，得到固体A和液体A；分解：固体A加入分解剂进行分解反应；分解反应完成后，加入溶解剂，混合均匀后，进行固液分离，得到固体B和液体B；吸收：产生的含氟气体经过吸收塔多级循环吸收，得到固体C和液体C；固体C经干燥后得到白炭黑；中和：向液体B中添加中和剂得固体D和液体D，液体D通过高温结晶得到硫酸锰和硫酸盐；固体D通过干燥得到轻质氢氧化铝。本发明可有效提取锰渣中的有用元素生产基础化工原料，且工艺简单、无三废排放，能切实达到锰渣高效、低能综合利用的效果。
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，上述的各种锰渣利用的方式普遍存在提取率不高、产生大量废水无法处理、成本大等问题。所以，我们急需找到一种环保、高效，能够综合利用锰渣中各种元素的方法，避免资源的浪费和锰渣的二次污染。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种锰渣综合利用方法，可有效提取锰渣中的有用元素生产基础化工原料，且工艺简单、无三废排放，能切实达到锰渣高效、低能综合利用的效果。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种锰渣综合利用方法，其特征在于：包括以下步骤：
1、反应：先将锰渣粉碎至60-150目，然后与浓度为8%-35%的氟硅酸水溶液混合，置于反应釜中加热反应2-4小时；所述锰渣与氟硅酸水溶液按照质量体积比为1:1-9的比例进行混合；反应后，进行固液分离，得到固体A和液体A，液体A作为反应原料返回反应釜重新利用；
2、分解：将固体A置于分解釜中，然后向分解釜中加入分解剂进行分解反应；所述固体A与分解剂按照质量体积比为1:0.1-1的比例加入到分解釜中；分解反应完成后，按照固体A与溶解剂按照质量体积比为1:2-4的比例，向分解釜中加入溶解剂，混合均匀后，进行固液分离，得到固体B和液体B；
3、吸收：步骤1和步骤2中所产生的含氟气体经过吸收塔多级循环吸收，得到固体C和液体C；当液体C达到设定浓度时，返回反应釜重新利用；固体C经干燥后得到白炭黑；
4、中和：向液体B中添加中和剂得到固体 D和液体D，所述液体B与中和剂按照该质量体积比为1:0.8-2的比例；液体D通过高温结晶得到硫酸锰和硫酸盐；固体D通过干燥得到轻质氢氧化铝。
进一步地说：
所述步骤1中，反应温度为90℃-120℃。
所述步骤2中，分解温度为150℃-250℃。
所述步骤4中，所述中和剂为氢氧化钠或氨水；所述硫酸盐为硫酸铵或者硫酸钠。
所述步骤1中，所述锰渣为电解锰渣或者烟气脱硫锰渣。
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、分解、溶解、中和等步骤分别提取锰渣中的锰、硅、铝等资源；通过高温结晶得到硫酸锰具有产品纯度高、附加值高等特点；尾气通过多级吸收进行回收利用、降低工艺成本。因而，本发明所述方法符合以“无害化、减量化、资源化”这一循环经济的原则，使锰渣中的各种元素得到综合利用。
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方法，包括以下步骤：
1、反应：先将电解锰渣或者烟气脱硫锰渣粉碎至60目，然后与浓度为8%的氟硅酸水溶液混合，置于反应釜中加热反应2小时，反应温度90℃；所述锰渣与氟硅酸水溶液按照质量体积比为1: 9的比例进行混合；反应后，进行固液分离，得到固体A和液体A，液体A作为反应原料返回反应釜重新利用；
2、分解：将固体A置于分解釜中，然后向分解釜中加入分解剂进行分解反应，分解温度为150℃；所述固体A与分解剂按照质量体积比为1:0.1的比例加入到分解釜中；分解反应完成后，按照固体A与溶解剂按照质量体积比为1:2的比例，向分解釜中加入溶解剂，混合均匀后，进行固液分离，得到固体B和液体B；
3、吸收：步骤1和步骤2中所产生的含氟气体经过吸收塔多级循环吸收，得到固体C和液体C；当液体C达到设定浓度时，返回反应釜重新利用；固体C经干燥后得到白炭黑；
4、中和：向液体B中添加中和剂得到固体 D和液体D，所述液体B与中和剂按照该质量体积比为1:0.8的比例；液体D通过高温结晶得到硫酸锰和硫酸盐；固体D通过干燥得到轻质氢氧化铝。
实施例2：
参照图1，本实施例所述锰渣综合利用方法，包括以下步骤：
1、反应：先将电解锰渣或者烟气脱硫锰渣粉碎至100目，然后与浓度为20%的氟硅酸水溶液混合，置于反应釜中加热反应3小时，反应温度105℃；所述锰渣与氟硅酸水溶液按照质量体积比为1: 5的比例进行混合；反应后，进行固液分离，得到固体A和液体A，液体A作为反应原料返回反应釜重新利用；
2、分解：将固体A置于分解釜中，然后向分解釜中加入分解剂进行分解反应，分解温度为200℃；所述固体A与分解剂按照质量体积比为1:0.5的比例加入到分解釜中；分解反应完成后，按照固体A与溶解剂按照质量体积比为1:3的比例，向分解釜中加入溶解剂，混合均匀后，进行固液分离，得到固体B和液体B；
3、吸收：步骤1和步骤2中所产生的含氟气体经过吸收塔多级循环吸收，得到固体C和液体C；当液体C达到设定浓度时，返回反应釜重新利用；固体C经干燥后得到白炭黑；
4、中和：向液体B中添加中和剂得到固体 D和液体D，所述液体B与中和剂按照该质量体积比为1:1.2的比例；液体D通过高温结晶得到硫酸锰和硫酸盐；固体D通过干燥得到轻质氢氧化铝。
实施例3：
参照图1，本实施例所述锰渣综合利用方法，包括以下步骤：
1、反应：先将电解锰渣或者烟气脱硫锰渣粉碎至150目，然后与浓度为35%的氟硅酸水溶液混合，置于反应釜中加热反应4小时，反应温度120℃；所述锰渣与氟硅酸水溶液按照质量体积比为1: 1的比例进行混合；反应后，进行固液分离，得到固体A和液体A，液体A作为反应原料返回反应釜重新利用；
2、分解：将固体A置于分解釜中，然后向分解釜中加入分解剂进行分解反应，分解温度为250℃；所述固体A与分解剂按照质量体积比为1:1的比例加入到分解釜中；分解反应完成后，按照固体A与溶解剂按照质量体积比为1:4的比例，向分解釜中加入溶解剂，混合均匀后，进行固液分离，得到固体B和液体B；
3、吸收：步骤1和步骤2中所产生的含氟气体经过吸收塔多级循环吸收，得到固体C和液体C；当液体C达到设定浓度时，返回反应釜重新利用；固体C经干燥后得到白炭黑；
4、中和：向液体B中添加中和剂得到固体 D和液体D，所述液体B与中和剂按照该质量体积比为1:2的比例；液体D通过高温结晶得到硫酸锰和硫酸盐；固体D通过干燥得到轻质氢氧化铝。
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方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）反应：先将锰渣粉碎至60-150目，然后与浓度为8%-35%的氟硅酸水溶液混合，置于反应釜中加热反应2-4小时；所述锰渣与氟硅酸水溶液按照质量体积比为1:1-9的比例进行混合；反应后，进行固液分离，得到固体A和液体A，液体A作为反应原料返回反应釜重新利用；
（2）分解：将固体A置于分解釜中，然后向分解釜中加入分解剂进行分解反应；所述固体A与分解剂按照质量体积比为1:0.1-1的比例加入到分解釜中；分解反应完成后，按照固体A与溶解剂按照质量体积比为1:2-4的比例，向分解釜中加入溶解剂，混合均匀后，进行固液分离，得到固体B和液体B；
（3）吸收：步骤（1）和步骤（2）中所产生的含氟气体经过吸收塔多级循环吸收，得到固体C和液体C；当液体C达到设定浓度时，返回反应釜重新利用；固体C经干燥后得到白炭黑；
（4）中和：向液体B中添加中和剂得到固体 D和液体D，所述液体B与中和剂按照该质量体积比为1:0.8-2的比例；液体D通过高温结晶得到硫酸锰和硫酸盐；固体D通过干燥得到轻质氢氧化铝。
2.根据权利要求1所述的锰渣综合利用方法，其特征在于：所述步骤（1）中，反应温度为90℃-120℃。
3.根据权利要求1所述的锰渣综合利用方法，其特征在于：所述步骤（2）中，分解温度为150℃-250℃。
4.根据权利要求1所述的锰渣综合利用方法，其特征在于：所述步骤（4）中，所述中和剂为氢氧化钠或氨水；所述硫酸盐为硫酸铵或者硫酸钠。
5.根据权利要求1所述的锰渣综合利用方法，其特征在于：所述步骤（1）中，所述锰渣为电解锰渣或者烟气脱硫锰渣。
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| CN101880768A (zh) * | 2010-06-14 | 2010-11-10 | 渤海大学 | 从锰渣中提取高纯二氧化锰的方法 |
| CN103286116A (zh) * | 2013-06-27 | 2013-09-11 | 重庆大学 | 一种无害化处理电解锰渣的方法 |
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2014
- 2014-06-13 CN CN201410262602.4A patent/CN104017998B/zh not_active Expired - Fee Related
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