电解锰渣资源化利用的研究

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1、重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要电解锰渣是硫酸法浸取碳酸锰矿制备电解锰液后产生的一种含水率高的固体废弃物。近些年来，随着我国电解锰工业的快速发展，电解锰废渣的处理和资源化利用问题日益突出。目前，由于经济和技术等原因许多电解锰企业对电解锰渣并未做任何处理而将其直接堆放于渣场，但经过长期堆积这些废渣会对周围环境造成严重污染。因此锰渣的综合利用不但可以消除环境污染，而且还能够创造巨大的经济效益，是可持续发展的有效途径。本文针对重庆某公司生产的电解锰渣，首先利用多种分析手段从电解锰渣资源化利用的角度对其基本性质进行了初步分析，在此基础上分别对锰渣预处理、回收锰及回收氨氮的工艺过程及条件进行探索和

2、讨论，并检测和评价了剩余残渣的资源化利用情况。结论如下：电解锰渣颗粒比较细，粒径大部分在80μm以下。它主要包括二水石膏相、石英相、软锰矿相及水锰矿相等矿相；渣中主要含有Si、Al、Fe、N、Mn、Ca等元素，以氧化物计算含量如下：二氧化硅(35.43%)、三氧化二铝(11.48%)、三氧化二铁(5.40%)、硫酸铵(7.9%)、一氧化锰(3.79%)、氧化钙(8.44%)；锰渣中所含元素种类较多，主要是针、柱状外形规则晶体颗粒与其他物质形成的混杂交织堆积结构，各种特征颗粒之间交错搭接。在洗渣过程中，探索了浸锰的方法和条件，确定了清水作为浸取剂的可行性及相应工艺条件。通过实验可知：当m(

3、渣):v(水)＝1:5时，常温搅拌下反应2h，电解锰渣中2+Mn的浸出率可达到93.8%。在回收锰阶段，采用碳酸锰沉淀法回收溶液当中的二价锰，根据对影响锰回收率各2+2+个参数的考察可知，采用碳酸铵做沉淀剂，当n(CO3):n(Mn)=1.3:1，转速为80r/min，絮凝剂浓度为0.4mg/L，pH值为7，沉淀时间为60min时，锰回收率可高达99.8%以上。回收得到的碳酸锰纯度达88.9%，可用此碳酸锰代替锰矿石进行电解锰的生产。采用硫酸铝铵结晶法从电解锰废渣中回收可溶性氨氮，探讨了沉淀剂投加量、反应温度、pH值及时间对氨氮回收率的影响，结果显示：在n((NH4)2SO4):n(Al

4、2(SO4)3)=1:1，溶液pH2.5，反应温度95℃，反应时间2h的条件下，氨氮回收率可高达95.2%以上。且所得晶体颗粒呈无规则形状，分散性能良好，无团聚现象，其纯度达93.1%。探究了不同水洗时间对硫酸盐溶解特性的影响。实验表明，当水洗时间为60min时，渣中可溶性硫酸盐已基本溶解。关键词：电解锰渣，回收，碳酸锰，硫酸铝铵，利用重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTElectrolyticmanganeseresidue,containinghighwatercontent,isakindofindustrialsolidwastegeneratedfromleaching

5、manganesecarbonatewithsulfuricacid.Inrecentyears,withtherapiddevelopmentofelectrolyticmanganeseindustryinChina,ithasincreasinglybecomeacriticalproblemaboutthetreatmentandutilizationofelectrolyticmanganeseresidue.Atpresent,duetotheeconomicandtechnicalreasons,mostoftheelectrolyticmanganeseresiduesa

6、redepositedinstoreyardswithoutanytreatment.Bytheaccumulation,theuntreatedwasteresiduebecomesseriouslydangerouspollutionsourcesfortheenvironment.Therefore,comprehensiveutilizationofelectrolyticmanganeseresiduecannotonlyreduceenvironmentalpollution,butalsobringhugebenefits.Anditisaneffectivewayfors

7、ustainabledevelopment.Inthisthesis,theelectrolyticmanganeseresiduewasfromaplantinChongqing.Inordertoutilizetheelectrolyticmanganeseresidue,variousanalyticmethodswererequiredtocharacterizeitsbasicpropertiesfirstly.Secon