[发明专利]一种含氨氮锰渣的综合利用方法

说明书

本发明公开了一种含氨氮锰渣的资源综合利用方法，包括如下步骤：(1)含氨氮锰渣调浆，然后加入碳酸钠反应，经过滤得到滤液和滤渣；(2)滤液置于密闭反应器中，加入氢氧化钠溶液调节pH值为11～12，在真空、加热和搅拌条件下，产生的氨气经吸收液收集后得到的吸收后液返回锰电解工序；(3)滤液脱除氨气后得到脱氨残液，返回步骤(1)和步骤(2)循环处理，最终得到脱氨浓液，经真空干燥器浓缩、冷却、结晶得到粗芒硝；(4)滤渣经磁选得到富锰矿料和磁选尾料。本发明对含氨氮锰渣进行上述处理使得渣中的锰得到富集，氨氮返回锰电解工序回收利用，铁硅铝等则用作烧制铁铝酸盐水泥熟料，实现了含氨氮锰渣中各元素的综合回收与利用。

技术领域

本发明属于工业固废资源化综合利用领域，具体涉及一种含氨氮锰渣的资源综合利用方法。

技术背景

锰渣是金属锰或二氧化锰电解生产过程中，锰矿经浸出、除杂、压滤产生的泥饼。我国锰矿品位较低，每产生1吨金属锰或二氧化锰至少产生6吨～8吨的锰渣，每年锰渣排放量近千万吨，历年堆存量数千万吨。锰渣的堆存和填埋，不仅占用了大量的土地面积，锰渣中的氨氮和锰等在雨水淋溶作用下，随渗滤液无组织迁移到周边土壤和水体中，可引发周边严重的生态环境污染问题。

目前，我国针对锰渣的综合利用技术较为匮乏。CN103286116A公开了一种无害化处理电解锰渣的方法，该方法通过氧化钙调节锰渣pH值，将氨气挥发、回收；CN111363913A公开了一种处理电解锰渣的方法，该方法通过氧化还原焙烧+磁选工艺分级回收铁、锰，氨氮以硝酸盐的形态进入碱吸收液实现无害化，这种方法较好解决了锰渣铁锰资源回收和氨氮无害化处理，但对于低铁锰、高氨氮的锰渣并不具有经济适用性；CN111644269A公开了一种电解锰渣资源综合利用的方法，主要利用浮选工艺对锰渣中的石膏回收，浮选尾矿制作免烧砖或水泥熟料，该方法未解决氨氮污染和铁锰回收利用的问题。上述方法均缺乏对锰渣的综合利用，因此有必要寻找一种含氨氮锰渣的资源综合利用方法。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种工艺可靠、适用广泛、成本低廉、处理周期短、易于工业化应用的含氨氮锰渣的资源综合利用方法，能够实现锰渣氨氮、锰经济回收和利用，实现剩余渣料的消纳利用，同时不产生二次污染问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种含氨氮锰渣的资源综合利用方法，包括如下步骤：

(1)含氨氮锰渣调浆，然后加入碳酸钠反应，经过滤得到滤液和滤渣；

(2)滤液置于密闭反应器中，加入氢氧化钠溶液调节pH值为11～12，在真空、加热和搅拌条件下，产生的氨气经吸收液收集后得到的吸收后液返回锰电解工序；

(3)滤液脱除氨气后得到脱氨残液，返回步骤(1)和步骤(2)循环处理，最终得到脱氨浓液，经真空干燥器浓缩、冷却、结晶得到粗芒硝；

(4)滤渣经磁选得到富锰矿料和磁选尾料。

进一步的，步骤(1)中，所述含氨氮锰渣的自由水含量为25wt％～35wt％，氨氮(以N计)含量为1.5wt％～2.0wt％，钙含量为4.0wt％～5wt％，锰含量为3.0wt％～5wt％，铁含量为5.0wt％～6.0wt％，硅含量为16.0wt％～18.0wt％，铝含量为6.0wt％～8.0wt％。

进一步的，步骤(1)中，含氨氮锰渣加水调浆，其含固率为25wt％～35wt％。

进一步的，步骤(1)中，碳酸钠的添加量为含氨氮锰渣中可溶性钙和锰离子总摩尔量的1.1～1.2倍，反应时间为15min～30min。

进一步的，步骤(2)中，真空度为20KPa～100KPa，温度为35℃～45℃，搅拌转速为100r/min～550r/min；