CN115401054B - 一种无害化处理电解锰渣的方法 - Google Patents
一种无害化处理电解锰渣的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115401054B CN115401054B CN202211132947.9A CN202211132947A CN115401054B CN 115401054 B CN115401054 B CN 115401054B CN 202211132947 A CN202211132947 A CN 202211132947A CN 115401054 B CN115401054 B CN 115401054B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- washing
- manganese slag
- filtrate
- electrolytic manganese
- nth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 102
- 239000011572 manganese Substances 0.000 title claims abstract description 90
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 89
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 88
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 58
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 95
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 21
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 46
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 37
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 claims description 27
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 claims description 17
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 17
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 16
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 15
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 13
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 13
- XMWCXZJXESXBBY-UHFFFAOYSA-L manganese(ii) carbonate Chemical compound [Mn+2].[O-]C([O-])=O XMWCXZJXESXBBY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 13
- 235000006748 manganese carbonate Nutrition 0.000 claims description 12
- 239000011656 manganese carbonate Substances 0.000 claims description 12
- 229940093474 manganese carbonate Drugs 0.000 claims description 12
- 229910000016 manganese(II) carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 11
- 229910000013 Ammonium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 235000012538 ammonium bicarbonate Nutrition 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 9
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 9
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 claims description 7
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 5
- 101100134058 Caenorhabditis elegans nth-1 gene Proteins 0.000 claims description 4
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 4
- 150000005323 carbonate salts Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 12
- 238000002386 leaching Methods 0.000 abstract description 11
- 239000004566 building material Substances 0.000 abstract description 7
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 229940099596 manganese sulfate Drugs 0.000 abstract description 6
- 235000007079 manganese sulphate Nutrition 0.000 abstract description 6
- 239000011702 manganese sulphate Substances 0.000 abstract description 6
- SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L manganese(II) sulfate Chemical compound [Mn+2].[O-]S([O-])(=O)=O SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 5
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 abstract description 3
- 238000009270 solid waste treatment Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 12
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 8
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 4
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 3
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 3
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 3
- GSFSVEDCYBDIGW-UHFFFAOYSA-N 2-(1,3-benzothiazol-2-yl)-6-chlorophenol Chemical compound OC1=C(Cl)C=CC=C1C1=NC2=CC=CC=C2S1 GSFSVEDCYBDIGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BIGPRXCJEDHCLP-UHFFFAOYSA-N ammonium bisulfate Chemical compound [NH4+].OS([O-])(=O)=O BIGPRXCJEDHCLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 2
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 229910001437 manganese ion Inorganic materials 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- VASIZKWUTCETSD-UHFFFAOYSA-N oxomanganese Chemical compound [Mn]=O VASIZKWUTCETSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 231100000820 toxicity test Toxicity 0.000 description 2
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 2
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 2
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- LMBWSYZSUOEYSN-UHFFFAOYSA-N diethyldithiocarbamic acid Chemical compound CCN(CC)C(S)=S LMBWSYZSUOEYSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 229950004394 ditiocarb Drugs 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Inorganic materials O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 1
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
- B09B3/30—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving mechanical treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
- B09B3/40—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving thermal treatment, e.g. evaporation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
- C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
- C01C1/24—Sulfates of ammonium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G45/00—Compounds of manganese
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B2101/00—Type of solid waste
- B09B2101/55—Slag
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/80—Compositional purity
- C01P2006/82—Compositional purity water content
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
本发明属于固废处理技术领域，具体涉及一种无害化处理电解锰渣的方法。本发明采用多级逆流洗涤的方法对电解锰渣进行洗涤，可减少其中可溶性硫酸盐(硫酸锰和硫酸铵)，并减小后续处理负荷；然后通过焙烧使锰渣中黑色的重金属硫化物转变为硫酸盐，或者金属氧化物和二氧化硫后通过洗涤除去，进一步减少焙烧锰渣中硫酸盐的含量，便于后续焙烧锰渣作为建材或者其他行业的原料进行资源化利用。实施例结果表明，本发明无害化处理后的电解锰渣的浸出液满足铜仁市无害化处置电解锰渣浸出液浓度需满足的条件。
Description
技术领域
本发明属于固废处理技术领域，具体涉及一种无害化处理电解锰渣的方法。
背景技术
电解锰渣中含有多种重金属，以及含量较高的硫酸铵(20％)和硫酸锰(4％，以Mn计)。硫酸铵和硫酸锰属于易溶化学物质，容易渗入地下水而造成不可控制的地下水污染。虽然在渣场建设时，使用高密度聚乙烯做防渗层，但高密度聚乙烯的使用年限仅为30～50年，在其达到寿命以后，仍然会因为老化而破损，发生渗漏，进而造成地下水污染。
当前电解锰渣的处理方法以填埋处置为主，电解锰渣资源化利用技术仅停留在建材领域，以锰渣为原料生产水泥和砖等建材产品。但是锰渣中含有可溶性硫酸铵和硫酸锰，用锰渣制备的建材会因为可溶性硫酸盐随水汽泛出而脆化，从而影响建材的质量。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种无害化处理电解锰渣的方法，该方法对电解锰渣进行无害化处理，能有效减少电解锰渣中含有的可溶性硫酸盐，便于后续焙烧锰渣作为建材或者其他行业的原料进行资源化利用。
为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供了一种无害化处理电解锰渣的方法，包括以下步骤：
将电解锰渣依次进行多级逆流洗涤、干燥、焙烧和洗涤，得到无害化锰渣。
优选的，所述多级逆流洗涤的级数为3～5级。
优选的，所述多级逆流洗涤所用洗涤液为水；所述电解锰渣和多级逆流洗涤所用洗涤液的质量比为1:(1.5～4)。
优选的，所述多级逆流洗涤得到的洗涤渣干燥至含水率为10～20％。
优选的，所述焙烧为热风焙烧。
优选的，所述焙烧的温度为650～900℃；所述焙烧的保温时间为10～60min。
优选的，所述焙烧在氧气和空气的混合气体气氛中进行。
优选的，所述氧气和空气的混合气体中氧气和空气的体积比为(0.3～0.8):1。
优选的，所述多级逆流洗涤还产生洗涤废液，所述方法还包括以下步骤：
将所述洗涤废液第一过滤，得到第一滤液；
将所述第一滤液与碳酸盐混合，依次进行沉淀反应和第二过滤，得到碳酸锰沉淀和第二滤液；
将所述第二滤液调节pH值至5.5～6.5后进行蒸发，得到硫酸铵；所述碳酸盐包括碳酸氢铵和/或碳酸铵。
优选的，所述洗涤产生含重金属废液，所述方法还包括：将所述含重金属废液和含硫化合物混合，进行沉淀反应，得到重金属硫化物。
本发明提供了一种无害化处理电解锰渣的方法，包括以下步骤：将电解锰渣依次进行多级逆流洗涤、干燥、焙烧和洗涤，得到无害化锰渣。本发明采用多级逆流洗涤的方法对电解锰渣进行洗涤，可减少其中可溶性硫酸盐的含量(硫酸锰和硫酸铵)，并减小后续处理负荷；然后通过焙烧使锰渣中黑色的重金属硫化物转变为硫酸盐，或者金属氧化物和二氧化硫后通过洗涤除去，进一步减少焙烧锰渣中硫酸盐的含量，便于后续焙烧锰渣作为建材或者其他行业的原料进行资源化利用。实施例结果表明，本发明无害化处理后的电解锰渣的浸出液满足铜仁市无害化处置电解锰渣浸出液浓度需满足条件。
进一步的，本发明提供的方法，对多级逆流洗涤得到的洗涤废液进行资源回收处理，回收得到副产品碳酸锰和硫酸铵。
进一步的，本发明将焙烧后洗涤得到的废液进行除重金属处理，回收得到重金属硫化物沉淀，并大幅度降低处理后锰渣中重金属浓度。
此外，本发明采用的多级逆流洗涤可以节约水，同时减小后续废水处理强度。
附图说明
图1为本发明实施例中对电解锰渣进行多级逆流洗涤的流程图；
图2为本发明实施例中焙烧锰渣所用回转窑的示意图；
图3为本发明无害化处理电解锰渣得到的碳酸锰和硫酸铵的图。
具体实施方式
本发明提供了一种无害化处理电解锰渣的方法，包括以下步骤：
将电解锰渣依次进行多级逆流洗涤、干燥、焙烧和洗涤，得到无害化锰渣。
如无特殊说明，本发明对所用原料的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的市售商品即可。
本发明将电解锰渣进行多级逆流洗涤。
本发明对所述电解锰渣的来源没有特殊限定，如菱锰矿锰渣、软锰矿锰渣或黑锰矿锰渣均可，本领域根据实际情况选择即可。本发明实施例中电解锰渣具体为铜仁市的电解锰渣。
在本发明中，所述多级逆流洗涤的级数优选为3～5级，更优选为3或4级；所述多级逆流洗涤所用洗涤方式优选为淘洗；所述电解锰渣和多级逆流洗涤所用洗涤液的质量比优选为1:(1.5～4)，更优选为1:(2～3)。
在本发明中，所述多级逆流洗涤的过程优选为将电解锰渣和第一洗涤液混合，依次进行第一级逆流洗涤和第一压滤，得到第一滤饼和第一滤液；将所述第一滤饼和第二洗涤液混合，依次进行第二级逆流洗涤和第二压滤，得到第二滤饼和第二滤液；将所述第二滤饼和第三洗涤液混合，依次进行第三级逆流洗涤和第三压滤，得到第三滤饼和第三滤液；重复逆流洗涤和压滤的过程，直至将第n-1滤饼和第n洗涤液混合，依次进行第n级逆流洗涤和第n压滤，得到第n滤饼和第n滤液；所述第n洗涤液优选为水，所述第n-1洗涤液优选为第n滤液。
在本发明中，所述第一滤液作为多级逆流洗涤废液进行后处理。
图1示意了三级逆流洗涤的过程。由图1所示，本发明将电解锰渣和二级洗涤滤液混合进行一级打浆淘洗，然后进行一级压滤，得到一级滤饼和一级滤液，将一级滤液暂存于淘洗液暂存罐1中，作为多级逆流洗涤废液进行后处理，然后将一级滤饼和三级滤液混合进行二级打浆淘洗，然后进行二级压滤，得到二级滤饼和二级滤液，将二级滤液暂存于淘洗液暂存罐2中；然后将二级滤饼和新水混合进行三级打浆淘洗，然后进行三级压滤，得到三级滤饼和三级滤液，将三级滤液暂存于淘洗液暂存罐3中，然后将三级滤饼进行烘干和粉碎后，进入焙烧段。
电解锰渣中含有可溶性硫酸锰和硫酸铵，本发明对电解锰渣进行多级洗涤，来回收其中可溶性硫酸盐，并减小后续处理负荷。本发明采用多级逆流洗涤可以节约水，同时减小后续废水处理强度。
多级逆流洗涤完成后，本发明将所述多级逆流洗涤得到的第n滤饼进行干燥。
在本发明中，所述干燥的方式优选为自然晾干、风干或烘干，更优选为自然晾干或风干；所述烘干的温度优选为20～100℃，更优选为20～50℃，所述烘干的时间优选为20～96h，更优选为30～48h；本发明所述干燥优选干燥至电解锰渣的含水率为10～20％，更优选为10～15％。
干燥完成后，本发明优选将所述干燥后的第n滤饼进行粉碎，得到锰渣粉。在本发明中，所述粉碎所得锰渣粉的粒度优选为所述粉碎所得锰渣粉100％过20目筛。本发明对所述粉碎的过程没有特殊限定，采用本领域熟知的粉碎过程即可。
得到锰渣粉后，本发明将所述锰渣粉进行焙烧，得到焙烧锰渣。
在本发明中，所述焙烧的方式为热风焙烧；所述焙烧的温度为650～900℃，优选为700～900℃；所述焙烧的时间为10～60min，优选为10～40min；所述焙烧的设备优选为回转窑、焙烧炉、沸腾炉或流化床，更优选为回转窑；当所述焙烧的设备为回转窑时，所述回转窑窑尾至窑头的温度范围优选为700～900℃；本发明对所述焙烧过程的进料速度没有特殊限定，根据实际焙烧设备的情况选择即可。在本发明实施例中，所述焙烧过程的进料速度具体为100kg/h。
在本发明中，所述焙烧优选在氧气和空气的混合气体气氛中进行；所述氧气和空气的混合气体中氧气和空气的体积比优选为(0.3～0.8):1，更优选为(0.4～0.7):1；本发明对所述焙烧过程中氧气和空气的混合气体的通入速度没有特殊限定，根据实际焙烧设备的情况选择即可。在本发明实施例中，所述所述氧气和空气的混合气体的通入速度具体为5m3/min。
在本发明中，所述焙烧的设备优选配备烟气处理***。本发明对所述烟气处理***没有特殊限定，采用本领域熟知的烟气处理***即可。
本发明为了使锰渣转化更加彻底，在焙烧过程中，优选不将燃料燃烧的尾气返回焙烧过程。
本发明对所述回转窑或焙烧炉没有特殊限定，采用本领域熟知的回转窑或焙烧炉即可。
本发明实施例所用回转窑的结构如图2所示。由图2所示，锰渣粉通过进料输送机进入回转窑焙烧，天然气燃烧机提供热风，通过充氧口在热风中充入氧气，并通过转化室通入回转窑，焙烧过程中产生的烟气通过旋风除尘、脉冲除尘和脱硫塔脱硫后排放，焙烧后的锰渣通过出料输送机进行出料。
本发明通过焙烧使锰渣粉中黑色的硫化物转变为硫酸盐，或者金属氧化物和二氧化硫，使锰渣由黑色转变为土壤颜色。
焙烧完成后，本发明优选将所述焙烧锰渣进行冷却；所述冷却优选为自然冷却至室温。
冷却完成后，本发明将所述冷却后的焙烧锰渣进行洗涤。
在本发明中，所述洗涤所用洗涤液优选为水；所述洗涤的次数优选为1～3次，更优选为2次；所述洗涤的方式优选为打浆或淘洗；本发明对所述洗涤液的用量没有特殊限定，根据实际需要确定即可。
本发明可以根据洗涤所得废液中重金属的含量确定洗涤次数；所述重金属的含量需满足铜仁市无害化处置电解锰渣浸出液浓度的条件。
本发明通过洗涤去除焙烧锰渣中的重金属硫酸盐。
所述洗涤后，本发明优选对洗涤后的焙烧锰渣进行压滤，得到无害化锰渣和含重金属废液。
在本发明中，所述多级逆流洗涤还产生洗涤废液，所述方法优选还包括以下步骤：
将所述洗涤废液第一过滤，得到第一滤液；
将所述第一滤液与碳酸盐混合，依次进行沉淀反应和第二过滤，得到碳酸锰沉淀和第二滤液；
将所述第二滤液调节pH值至5.5～6.5后进行蒸发，得到硫酸铵；所述碳酸盐包括碳酸氢铵和/或碳酸铵。
在本发明中，所述第一过滤所用滤布的孔径优选为300～500目，更优选为300～400目；所述第二滤液调节pH值所用的试剂优选为硫酸或者硫酸氢铵，更优选为硫酸，所述碳酸盐优选包括碳酸氢铵和/或碳酸铵，更优选为碳酸氢铵。当碳酸盐为碳酸氢铵和碳酸铵时，本发明对所述碳酸氢铵和碳酸铵的配比没有特殊限定，任意配比即可。
在回收硫酸铵的过程中，本发明采用硫酸或者硫酸氢铵来调节第二滤液的pH值，避免引入杂质，影响副产品硫酸铵的纯度。
在本发明中，当碳酸盐为碳酸氢铵时，所述碳酸盐和多级逆流洗涤废液中锰离子的摩尔比优选为(2～2.5):1，更优选为(2.2～2.4):1；当碳酸盐为碳酸铵时，所述碳酸盐和多级逆流洗涤废液中锰离子的摩尔比优选优选为(1～1.3):1，更优选为(1.1～1.2):1。
本发明对所述混合的过程没有特殊限定，采用本领域熟知的混合过程即可。本发明对所述第二过滤的过程没有特殊限定，采用本领域熟知的过滤即可。本发明对所述沉淀反应的过程没有特殊限定，采用本领域熟知的沉淀反应即可。本发明对所述蒸发的过程没有特殊限定，采用本领域熟知的蒸发过程即可。
本发明回收的碳酸锰和硫酸铵如图3所示。
在本发明中，所述洗涤优选还产生含重金属废液，所述方法优选还包括：将所述含重金属废液和含硫化合物混合，依次进行沉淀反应和过滤，得到重金属硫化物和滤液。在本发明中，所述含硫化合物优选包括二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)、硫化钠和二乙基二硫代氨基甲酸钠中的一种或几种，更优选为二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)；所述含重金属废液的pH值优选为4～8，更优选为5～6；所述含硫化合物和含重金属废液中重金属离子的摩尔比优选为(1～1.1):1，更优选为1.1:1。本发明对所述混合、沉淀反应和过滤的过程没有特殊限定，采用本领域熟知的混合、沉淀反应和过滤过程即可。
在本发明中，所述重金属硫化物优选送有资质处理单位进行处理；所述滤液优选返回洗涤过程进行回用。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限制。
实施例1
取铜仁市松桃县某电解锰厂渣库里的电解锰渣2500g(含水率20％，干基锰渣2000g)，加入2000g自来水，搅拌均匀30min后，压滤，滤液收集于另一个容器中。滤饼再清洗两次，每次用水2000g；清洗过程产生的滤液合并，留待后面处理；将上述滤饼放在空气中自然干燥至含水率小于15％，用粉碎机粉碎后，得到锰渣粉，将所述锰渣粉加入200×1200mm的电加热实验室回转窑的进料斗中，待窑内温度达到700℃后，通入氧气和空气的混合气体(氧气与空气的体积比为0.5:1)，调整回转窑倾角和转速，使得物料在回转窑内的焙烧时间达到25min，得到焙烧锰渣，将焙烧锰渣放置于空气中自然冷却至室温后，加入超纯水进行淘洗，过滤，得到无害化锰渣和废液。
实施例2
取铜仁市松桃县某电解锰厂渣库里的电解锰渣30t(含水率40％)，按图1所示的淘洗方式进行多级逆流洗涤，电解锰渣和水的质量比为1:2，将淘洗滤液集中存放于一个500m3的暂存池中，待所有锰渣淘洗完后，放置于晾干车间自然晾干至含水率低于15％，然后用粉碎机进行粉碎(粉末粒度要求100％过20目筛)，得到锰渣粉；
将锰粉渣置于1500×26000mm定制回转窑(如图2所示)中进行焙烧，窑尾至窑头温度范围为700～900℃，通入氧气和空气的混合气体(氧气与空气的体积比为0.8:1)，进气速度5m3/min，进料速度100kg/h，窑内焙烧时间为20min，得到焙烧锰渣，将焙烧锰渣放置于空气中自然冷却至室温后，加入反渗水进行淘洗，过滤，得到无害化锰渣和废水。
实施例3
取实施例2中500m3暂存池中的淘洗液50L，用20nm超滤膜(20nm)过滤，除去溶液中的微量悬浮物。分析滤液中锰的浓度为25.6g/L。在不断搅拌条件下，向滤液中加入4050g碳酸氢铵。加完碳酸氢铵以后，继续搅拌并把反应溶液的温度升高到50℃并维持该温度60min。过滤，滤液(滤液A)留待处置。滤饼洗涤三次，第一次洗涤滤液和滤液A合并，然后将滤饼在40℃烘干，得到2675g碳酸锰，锰的回收率为99.9％。
实施例4
将实施例3中的滤液A和第一次洗涤滤饼产生的滤液合并(其他洗涤滤液回用于淘洗步骤)，得到硫酸铵***，用硫酸调节硫酸铵***的pH值至6.0，然后蒸发，得到硫酸铵晶体。将硫酸铵晶体在105℃烘干至恒重，称量其质量为6680g。
性能测试
(1)将实施例1得到的焙烧锰渣放置于105℃烘干至恒重后，，取100.0g焙烧锰渣加入1000mL超纯水，依照《固体废物浸出毒性浸出方法-水平振荡法》(GB5086.2-1997)中提供的方法进行浸出毒性试验。并对浸出液进行分析，结果如表1所示。
表1电解锰渣浸出液中各指标分析结果
表2铜仁市无害化处置电解锰渣浸出液浓度需满足条件表
由表1可知，本发明得到的浸出液的性质完全满足表2中所要求的各项指标，说明本发明对电解锰渣的处理达到了铜仁市的要求。
(2)将实施例2的焙烧锰渣放置于105℃烘干至恒重后，取100.0g，加入1000mL超纯水，依照《固体废物浸出毒性浸出方法-水平振荡法》(GB5086.2-1997)中提供的方法进行浸出毒性试验。并对浸出液进行分析，结果见表3。
表3实施例2的焙烧锰渣的浸出毒性结果
比较表2和表3可知，实施例2的焙烧锰渣的浸出液满足表2中所要求的各项指标，说明本发明对电解锰渣的处理达到了铜仁市的要求。
(3)对实施例3得到的副产品碳酸锰的质量指标进行分析，结果如表4所示。
表4副产品碳酸锰的质量指标
| 项目 | 指标 |
| 碳酸锰(以Mn计)wt.％ | 46.3 |
| 氯化物(以Cl计)wt.％ | 0.0005 |
| <![CDATA[硫酸盐(以SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>计)wt.％]]> | 0.05 |
由表4可知，本发明得到的副产品碳酸锰中各指标超过了工业碳酸锰产品质量标准(HG/T 4203-2011)中一等品的要求。
(5)对实施例4得到的副产品硫酸铵的质量指标进行分析，结果如表5所示。
表5副产品硫酸铵的质量指标
| 项目 | 指标 |
| 氮(N)含量(以干基计)wt.％ | 20.93 |
| <![CDATA[水分(H<sub>2</sub>O)wt.％]]> | 0.15 |
| <![CDATA[游离酸(以H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>计)wt.％]]> | 0.02 |
由表5可知，本发明得到的副产品硫酸铵的质量达到硫酸铵国家标准(GB535-1995)的要求。
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。
Claims (9)
1.一种无害化处理电解锰渣的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将电解锰渣依次进行多级逆流洗涤、干燥、焙烧和洗涤，得到无害化锰渣；
所述多级逆流洗涤的过程为将电解锰渣和第一洗涤液混合，依次进行第一级逆流洗涤和第一压滤，得到第一滤饼和第一滤液；将所述第一滤饼和第二洗涤液混合，依次进行第二级逆流洗涤和第二压滤，得到第二滤饼和第二滤液；将所述第二滤饼和第三洗涤液混合，依次进行第三级逆流洗涤和第三压滤，得到第三滤饼和第三滤液；重复逆流洗涤和压滤的过程，直至将第n-1滤饼和第n洗涤液混合，依次进行第n级逆流洗涤和第n压滤，得到第n滤饼和第n滤液；所述第n洗涤液为水，所述第n-1洗涤液为第n滤液；
所述多级逆流洗涤还产生洗涤废液，所述方法还包括以下步骤：
将所述洗涤废液第一过滤，得到第一滤液；
将所述第一滤液与碳酸盐混合，依次进行沉淀反应和第二过滤，得到碳酸锰沉淀和第二滤液；
将所述第二滤液调节pH值至5.5~6.5后进行蒸发，得到硫酸铵；所述碳酸盐包括碳酸氢铵和/或碳酸铵。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多级逆流洗涤的级数为3~5级。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述多级逆流洗涤所用洗涤液为水；所述电解锰渣和多级逆流洗涤所用洗涤液的质量比为1:(1.5~4)。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多级逆流洗涤得到的洗涤渣干燥至含水率为10~20%。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述焙烧为热风焙烧。
6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述焙烧的温度为650~900℃；所述焙烧的保温时间为10~60min。
7.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述焙烧在氧气和空气的混合气体气氛中进行。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述氧气和空气的混合气体中氧气和空气的体积比为(0.3~0.8):1。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述洗涤产生含重金属废液，所述方法还包括：将所述含重金属废液和含硫化合物混合，进行沉淀反应，得到重金属硫化物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211132947.9A CN115401054B (zh) | 2022-09-16 | 2022-09-16 | 一种无害化处理电解锰渣的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211132947.9A CN115401054B (zh) | 2022-09-16 | 2022-09-16 | 一种无害化处理电解锰渣的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115401054A CN115401054A (zh) | 2022-11-29 |
| CN115401054B true CN115401054B (zh) | 2023-04-07 |
Family
ID=84166063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211132947.9A Active CN115401054B (zh) | 2022-09-16 | 2022-09-16 | 一种无害化处理电解锰渣的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115401054B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116511220B (zh) * | 2023-03-13 | 2023-12-05 | 生态环境部环境规划院 | 一种基于粒径分布的锰渣多级逆流分类资源化利用方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5759345A (en) * | 1993-04-05 | 1998-06-02 | Austrian Energy & Environment Sgp/Waagner-Biro Gmbh | Process for treating sulphur-containing spent liquor using multi-stage carbonization |
| CN102839286A (zh) * | 2012-09-26 | 2012-12-26 | 中信锦州金属股份有限公司 | 电解锰浸出渣中二价锰回收利用的方法 |
| CN105838895A (zh) * | 2016-05-16 | 2016-08-10 | 长沙矿冶研究院有限责任公司 | 一种从含锂富锰渣中提取锂和锰的方法 |
| EP3222735A1 (en) * | 2016-03-22 | 2017-09-27 | Norilsk Nickel Harjavalta Oy | Method of separating cobalt and magnesium from a nickel-bearing extraction feed solution |
| CN110624933A (zh) * | 2019-09-24 | 2019-12-31 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 一种冶金废渣洗涤除氨方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101914684A (zh) * | 2010-08-24 | 2010-12-15 | 湖南广义科技有限公司 | 一种锰冶金浸出渣无害化处理及综合利用方法 |
| CN107649488A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-02-02 | 北京秀山丽水环保科技有限责任公司 | 一种处理电解锰渣无害化的方法 |
| CN113621822A (zh) * | 2021-08-25 | 2021-11-09 | 深圳市源禹环保科技有限公司 | 一种电解锰渣中锰的回收方法 |
| CN114538804B (zh) * | 2022-03-23 | 2022-11-18 | 中国环境科学研究院 | 一种利用电解锰废渣回收锰、硫酸和氨水的自循环方法 |
-
2022
- 2022-09-16 CN CN202211132947.9A patent/CN115401054B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5759345A (en) * | 1993-04-05 | 1998-06-02 | Austrian Energy & Environment Sgp/Waagner-Biro Gmbh | Process for treating sulphur-containing spent liquor using multi-stage carbonization |
| CN102839286A (zh) * | 2012-09-26 | 2012-12-26 | 中信锦州金属股份有限公司 | 电解锰浸出渣中二价锰回收利用的方法 |
| EP3222735A1 (en) * | 2016-03-22 | 2017-09-27 | Norilsk Nickel Harjavalta Oy | Method of separating cobalt and magnesium from a nickel-bearing extraction feed solution |
| CN105838895A (zh) * | 2016-05-16 | 2016-08-10 | 长沙矿冶研究院有限责任公司 | 一种从含锂富锰渣中提取锂和锰的方法 |
| CN110624933A (zh) * | 2019-09-24 | 2019-12-31 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 一种冶金废渣洗涤除氨方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115401054A (zh) | 2022-11-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109987639B (zh) | 一种铝强化赤泥脱碱并分离回收铝、铁的方法 | |
| CN113955787B (zh) | 除去飞灰中二噁英的工艺 | |
| CN108483501B (zh) | 一种电解锰渣水洗液的综合利用方法 | |
| CN109665495B (zh) | 一种水洗飞灰高盐废水与旁路灰的联合资源化利用方法 | |
| CN105695751B (zh) | 一种电解锰阳极泥的净化工艺 | |
| US3981815A (en) | Process for utilizing collected material removed from effluent gas | |
| CN102390868B (zh) | 一种利用冶炼炉气生产硫酸锰的方法 | |
| CN110090548B (zh) | 一种铜渣尾矿协同锌冶炼除尘灰湿法脱硫并回收硫酸锌的方法 | |
| CN109500061B (zh) | 一种联合利用焚烧飞灰与旁路灰的方法 | |
| CN113941580B (zh) | 多级逆向制浆的飞灰水洗工艺 | |
| CN108654347B (zh) | 一种氟化物体系电解稀土废气回收利用的方法 | |
| CN103738986A (zh) | 一种白云石煅烧并水溶分离钙镁生产氢氧化镁和碳酸钙的方法 | |
| CN115401054B (zh) | 一种无害化处理电解锰渣的方法 | |
| CN107673374A (zh) | 炼钢厂烧结烟尘及脱硫废液综合利用方法 | |
| CN106947864A (zh) | 一种从废弃scr催化剂中回收重金属的***及其处理方法 | |
| CN102718373A (zh) | 造纸白泥的处理工艺及其在脱除燃煤锅炉尾部烟气中co2的应用 | |
| CN112158874A (zh) | 一种高炉布袋灰资源化利用工艺方法 | |
| CN113751476B (zh) | 一种冶金固废与城市垃圾焚烧飞灰协同处理及循环利用的方法 | |
| CN101745312B (zh) | 催化氧化脱硫及粉煤灰利用方法 | |
| CN1674331A (zh) | 利用废干电池制备锰锌铁氧体颗粒料和混合碳酸盐的方法 | |
| EA031638B1 (ru) | СПОСОБ СНИЖЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ЦИНКА (Zn) И СВИНЦА (Pb) В МАТЕРИАЛАХ, СОДЕРЖАЩИХ ЖЕЛЕЗО (Fe) | |
| CN114887587B (zh) | 一种利用锂矿废渣为原料制备的废水中重金属多孔吸附剂及其制备方法 | |
| CN102688665B (zh) | 一种克劳斯尾气综合治理联产硫酸锰的方法 | |
| CN115889405A (zh) | 一种垃圾焚烧烟气协同处理飞灰资源化利用***及方法 | |
| CN115282922A (zh) | 一种垃圾焚烧飞灰改性处理方法及其在二氧化碳高温吸附中的应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |