[发明专利]一种电解锰渣高效资源化利用的方法

说明书

本发明公开了一种电解锰渣高效资源化利用的方法，属于工业废渣回收再利用技术领域。本发明将电解锰渣的活化、分离、水化硅酸钙及沸石材料制备技术有机结合，制备得到附加值高的水化硅酸钙及沸石材料的合格产品，实现了电解锰渣中有用成分的综合利用。本发明的方法，以电解锰渣为廉价原料，既能缓解电解锰渣的大量堆存引发的环境问题，又能在一定程度上降低企业堆场建设运营费用。

技术领域

本发明属于工业废渣回收再利用技术领域，主要涉及一种电解锰渣中有用成分高效资源化利用的方法。

背景技术

我国电解锰产量占世界电解锰产量的98％以上，我国已成为世界上最大的电解锰生产、消费和出口大国。随着电解锰冶金行业的快速发展和矿石品位的降低，导致产生锰渣的量逐渐增大。目前，国内电解锰企业一般是把锰渣筑坝堆存，但是锰渣中大多含有大量的Mn、Cu、Zn、Cr、Pb、As和Co等有害重金属，一旦出现渣场管理不善，将会对周边和水体产生巨大的威胁，进而危害人类自身。随着工业生产的进一步发展，我国电解锰规模将进一步扩大，相应的锰渣排放量也将不断增加，锰渣的排放已经成为电解锰企业、社会的一个难题，如何安全处置和综合利用这些“锰渣山”成为一个亟待解决的问题。

近年来，针对电解锰渣资源化的问题，不少学者进行了有益探索，设计发展出了多种利用途径。专利CN106082977A公开了一种电解锰渣陶瓷骨料及其制造的方法，该方法按照电解锰渣∶粘土＝25～65∶35～75重量比配料后，造粒成直径10～20毫米，长度10～30毫米的陶瓷骨料素坯，然后经回转窑干燥、烧成为陶瓷骨料，冷却后，得到电解锰渣陶瓷骨料产品，该材料可以用作混凝土骨料、路基材料、油井裂隙支撑材料、路面渗水材料。专利CN104725001A公开了一种以电解锰渣组合物制备双免砖的方法，该方法将磨细电解锰渣，石屑，活性激发剂混入搅拌机，干搅2～4min，添加水分，高速搅拌5～10min，形成半干料，通过自动布料机，撒布至压砖模具，在18～25MPa下压制成型，将压制好的砖在自然条件下养护至25～30天，即得电解锰渣双免砖，制得的双免砖为MU15等级以上。专利CN104129937A公开了一种以电解锰渣制备水泥缓凝剂的工艺方法，该方法将电解锰渣、石膏粉、石灰石矿粉，在搅拌器中混合均匀，然后送至烘干机和沸腾炉中进行烘干和煅烧，所制得的产品可用做水泥缓凝剂。但是该方法能耗大，且工作环境粉尘大。专利CN103613079A公开了一种利用电解锰渣生产硫酸的方法，该方法将烘干后的电解锰渣、焦炭、石灰混合均匀后细磨，通过高温煅烧，利用窑尾产生SO₂气体制造硫酸，另外，煅烧后的残渣可以作为水泥活性混合材原料，用于水泥厂进行水泥生产。专利CN101698567A公开了一种电解锰渣微晶玻璃及其制备方法，该方法将电解锰渣、碳酸钙、石英砂及碳酸镁混合均匀后，再经熔制基础玻璃、基础玻璃成型、核化和晶化处理、退火及加工后得到微晶玻璃产品。

虽然一些研究项目的应用前景看好，但受到产品产量、附加值、工艺技术条件和成本的限制，工业化利用方面进展缓慢，在实际工业生产中存在锰渣利用效率低、工艺复杂、成本高、经济效益差、环境风险高等问题，难以满足对锰渣资源利用之需求，严重制约了资源综合利用水平的提升。因此，迫切需要不断研发新型、先进锰渣资源化技术解决闲置堆存锰渣的开发利用问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种电解锰渣高效资源化利用的方法，该方法具有适应性强、工艺简单、操作方便、反应条件温和、产品附加值高等特点。

本发明一种电解锰渣高效资源化利用的方法，包括下述步骤：

(1)将电解锰渣在稀硝酸溶液中进行活化处理，控制硝酸溶液浓度2～4mol/L，液固质量比(L/S)5～10∶1，在活化温度60～90℃下活化时间60～240min后，过滤分离分别得到滤液和滤渣；

(2)用钙基粉末对第(1)步所得的滤液进行中和除杂，调节至pH为8～9，过滤分离得到富钙溶液(简称1#溶液)；