[发明专利]一种电解锰渣与磷石膏协同无害化处置方法

说明书

一种电解锰渣与磷石膏协同无害化处置方法一种电解锰渣与磷石膏协同无害化处置方法，该方法步骤如下：（1）将电解锰渣与磷石膏按照电解锰渣：磷石膏=1:2~5（干基质量比）进行均匀混合；（2）将步骤（1）中的混合料按照固液比=1:0.3~0.7制成浆体（质量比），采用碱性药剂（1~2重量份的灼烧生料，2~3重量份的氧化钙，1~3重量份的氧化镁其中一种或者多种）调节浆体pH，确保浆体pH值在6~9。（3）将步骤（2）混合物料输送堆存地堆存或用于其它利用。与现有技术相比较，本发明不仅能够有效固定磷石膏和电解锰渣中可溶性氟、磷、锰以及和氨氮，同时该工艺还具有反应条件温和，流程简单、易操作、处理成本较低等优点。

技术领域

本发明属于环境保护领域，涉及电解锰和磷化工行业固体废弃物处置领域。

背景技术

磷石膏是指在磷酸生产中用硫酸与磷矿反应排放出的工业固体废物，其主要成分是CaSO₄·2H₂O，另外含有少量未浸出的含磷矿物、氟化物、磷酸、有机质、酸不溶物、铁铝化合物等杂质。随着我国磷化工企业的快速发展，磷石膏排放量增加。目前我国磷石膏年排放量已达5000万t左右，累计堆存量超过2亿t。国内磷石膏还没有较好的利用途径，大多采用直接填埋堆存处理处置，既占用土地，又浪费资源，其中含有磷、氟、有机物等有害物质容易对周边环境造成污染。总之，磷石膏已严重制约着整个磷化工企业的可持续发展。

电解锰渣是电解金属锰生产过程中锰矿浸出后产生的一种高含水率工业固体废弃物。我国现露天堆存的电解锰渣有1.2亿吨，已成为一大严重的环境和安全隐患。电解锰渣作为一种工业废弃物，含水率高(25~28%)、颗粒细小(40~250μm)，尤其是其中含有大量的铵离子和重金属离子，它们一旦进入环境，将给企业周边地区带来严重的污染。因此，电解锰渣中的锰离子和氨氮的无害化处理是电解锰渣处理处置的核心。

磷石膏的pH值在2~4之间，其中含有可溶性金属离子，如Ca²⁺、Mg²⁺、PO₄^3-、F^-、Zn²⁺、Fe²⁺、Pb²⁺、Al³⁺、Cu²⁺、Cr⁶⁺、As²⁺。电解锰渣的pH值范围在6~7，其中电解锰渣中的Mn²⁺、NH₄⁺等可溶性离子可以与磷石膏中PO₄^3-、F^-等可溶性离子常温条件下发生反应，生成不溶性沉淀物；同时电解锰渣中OH^-能够与磷石膏中的H ⁺发生中和，提高混合体系pH，促进Mn²⁺、NH₄⁺、PO₄^{3 -}以及F^-的稳定固化。磷石膏和电解锰渣堆存过程中涉及的反应方程式如下所示：

OH^-+H⁺=H₂O （1）

Mn²⁺+2OH^-=Mn(OH)₂ （2）

4Mn²⁺+O₂+6H₂O = 4MnOOH+ 8H⁺ （3）