[发明专利]一种利用乙二胺二琥珀酸回收金属锰的方法

说明书

技术领域

本发明属于资源回收综合利用领域，具体涉及一种回收矿渣中锰的方法。

背景技术

锰是一种钢铁、化学、特种材料等工农业生产中消耗量巨大的常用金属，但是随着需求量增加的同时，锰的可预计储量持续下降。与此同时，含锰物的数量也在不断增长，因此对这些物进行回收既能减轻锰金属储量下降的压力，也能降低物所带来的巨大环境成本。化学沥取是一种常见的回收方法，常使用的螯合剂为乙二胺四乙酸（EDTA）及其钠盐类螯合剂，该螯合剂对金属离子的螯合能力强，就有很好的沥取效率。但是，该螯合剂在自然环境中很难被降解，因此长期、大量使用此类螯合剂带来二次有机污染。

N,N'-乙二胺二琥珀酸是一种在自然环境中可降解的螯合剂，目前已应用于沥取土壤中重金属离子。

发明内容

本发明提出一种回收矿渣中锰金属的方法，利用环境友好的N,N'-乙二胺二琥珀酸螯合剂，在釜式处理器中，通过化学沥取矿渣中的锰成分。本发明提出一种基于N,N'-乙二胺二琥珀酸回收废弃锰催化剂的化学沥取方法，本发明提供回收矿渣中锰金属的方法步骤如下：在釜式处理器内，经过焙烧处理的废弃锰催化剂与螯合剂的溶液混合，在25-80°C温度下，200-600转速/分钟的条件下，通过形成锰-N,N'-乙二胺二琥珀酸螯合物萃取锰；所得螯合物在弱酸性条件下，释放锰离子，并回收N,N'-乙二胺二琥珀酸螯合剂。

本发明所提供回收矿渣中锰金属的方法中所使用螯合剂为：环境友好、可生物降解的N,N'-乙二胺二琥珀酸。

本发明所提供回收矿渣中锰金属的方法中，矿渣为制造合成燃料的费-托合成过程催化剂，含有10-20%质量分数的积炭成分，20-30%质量分数的锰、50-55%质量氧化铝，5-10%质量分数氧化镁或氧化铁。

本发明所提供回收矿渣中锰金属的方法中，矿渣须经过前处理步骤：在空气中400-450°C焙烧4-10小时。

本发明所提供回收矿渣中锰金属的方法中，操作条件特点为：在釜式反应器中经过焙烧矿渣与螯合剂的水溶液混合，以25-80°C，200-600转速/分钟的条件下进行锰的回收操作。

本发明所提供回收矿渣中锰金属的方法中，釜式处理器中N,N'-乙二胺二琥珀酸螯合剂萃取锰的pH值条件为pH 7-8。

本发明所提供回收矿渣中锰金属的方法中，锰-N,N'-乙二胺二琥珀酸螯合体系释放出锰离子的pH条件为pH 3-5之间。

本发明所提供回收矿渣中锰金属的方法中，釜式处理器内矿渣与N,N'-乙二胺二琥珀酸的质量比例为1~10：1。

本发明所提供回收矿渣中锰金属的方法中，pH 3-5条件下释放锰-N,N'-乙二胺二琥珀酸螯合体系锰离子的过程中，同时完成N,N'-乙二胺二琥珀酸螯合剂的回收和循环。

具体实施方式

下面的实施例将对本发明予以进一步说明，但并不因此而限制本发明。

实施例1

将500g矿渣（含锰3%）在空气中450°C焙烧3小时后，粉碎，加入40L釜式处理器中，pH 7条件下投入50g N,N′-乙二胺二琥珀酸，以300转/分钟速度搅拌，并升温至60°C，处理1.0小时后，过滤，滤液冷却后，加入稀硫酸使pH值调整至4，静止0.5小时后，将析出N,N′-乙二胺二琥珀酸回收。

实施例2

将450g矿渣（含锰3.5%）在空气中450°C焙烧3小时后，粉碎，加入40L釜式处理器中，pH 7条件下投入50g N,N′-乙二胺二琥珀酸，以300转/分钟速度搅拌，并升温至70°C，处理1.0小时后，过滤，滤液冷却后，加入稀硫酸使pH值调整至4，静止0.5小时后，将析出N,N′-乙二胺二琥珀酸回收。

实施例3

将400g矿渣（含锰4.5%）在空气中450°C焙烧3小时后，粉碎，加入40L釜式处理器中，pH 7条件下投入50g N,N′-乙二胺二琥珀酸，以300转/分钟速度搅拌，并升温至65°C，处理1.0小时后，过滤，滤液冷却后，加入稀硫酸使pH值调整至4，静止0.5小时后，将析出N,N′-乙二胺二琥珀酸回收。

实施例4

将350g矿渣（含锰2.5%）在空气中450°C焙烧3小时后，粉碎，加入40L釜式处理器中，pH 7条件下投入50g N,N′-乙二胺二琥珀酸，以500转/分钟速度搅拌，并升温至80°C，处理1.0小时后，过滤，滤液冷却后，加入稀硫酸使pH值调整至4，静止0.5小时后，将析出N,N′-乙二胺二琥珀酸回收。

实施例5