[发明专利]一种硫酸锰生产过程中产生的锰矿渣资源化利用的方法

说明书

本发明公开了一种硫酸锰生产过程中产生的锰矿渣资源化利用的方法，属于废渣资源化利用技术领域。该方法包括以下技术步骤：(1)酸浸提取；(2)机械活化；(3)氧化脱硫；(4)酸洗脱硫；(5)光照还原。由本发明提供的方法，可以有效地处理硫酸锰生产过程中产生的锰矿渣，将锰矿渣中的有用成分逐步回收，并制备出各种高附加值产品，得到的滤渣Ⅱ可作为水泥生料或硅酸盐水泥混合材料，滤液Ⅲ返回硫酸锰生产系统，以及由滤渣Ⅲ得到的(Fe,Mn)C₂O₄复合材料用于处理Cr(VI)污染废水、固化土壤重金属等用途，有效避免了锰矿渣中资源的浪费以及锰矿渣堆放或者填埋对环境造成的二次污染，从而实现锰矿渣的资源化利用和零排放的目标，具有很好的环境和经济效益。

技术领域

本发明属于废渣资源化利用技术领域，具体涉及一种硫酸锰生产过程中产生的锰矿渣资源化利用的方法。

背景技术

锰矿渣的主要原料是天然软锰矿和硫铁矿，是在硫酸介质中生产硫酸锰过程中产生的固体废弃物。我国的天然软锰矿主要为低品位锰矿，因此每生产一吨硫酸锰大约会产生5-6t的锰矿渣。锰矿渣中含有一定量的KFe₂(SO₄)₂(OH)₆、CaSO₄·2H₂O、FeS₂、SiO₂和其他金属杂质(Mn、Al、Mg等)，具有很好的回收再利用的价值。

将锰矿渣直接堆存和填埋造成了一系列问题，包括有价成分的资源浪费、占用土地、污染环境以及增加企业生产成本。因此，锰矿渣对环境及经济效益的影响已成为一个需要高度重视的问题。

目前，处理锰矿渣的方式主要有利用锰矿渣制备功能性材料(如：催化剂和吸附剂)、高温焙烧-磁选、在酸性或碱性条件下溶解回收有价值的金属(如：铁和锰)以及将锰矿渣用作建筑材(如混凝土、水泥和路面中的骨料)。但是这些方法对于大量的锰矿渣难以获得理想效果又或是大大降低了有价成分的利用价值，特别是在回收有价成分的方法中只能使50％的锰矿渣得到有效处理，剩余的废渣依然被倾倒在填埋场，造成环境的二次污染。因此，采用适当的技术来有效地处理和利用锰矿渣资源是至关重要的。

基于以上问题以及需求，本发明提供一种新的绿色循环处理技术，可以有效地处理硫酸锰生产过程中产生的锰矿渣，将锰矿渣中的有用成分逐步回收，制备出各种高附加值产品，以达到良好的环境和经济效益。

发明内容

针对以上问题，本发明提供一种硫酸锰生产过程中产生的锰矿渣资源化利用的方法，通过酸浸提取、机械活化、氧化脱硫、酸洗脱硫以及光照还原的工艺流程，可以使得锰矿渣中的有用成分逐步回收，并制备出各种高附加值产品，得到的滤渣Ⅱ可作为水泥生料或硅酸盐水泥混合材料，滤液Ⅲ返回硫酸锰生产系统，以及由滤渣Ⅲ得到的(Fe,Mn)C₂O₄复合材料用于处理Cr(VI)污染废水、固化土壤重金属等用途，有效避免了锰矿渣中资源的浪费，从而实现锰矿渣的资源化利用和零排放的目标。

本发明通过以下技术方案实现：

一种硫酸锰生产过程中产生的锰矿渣资源化利用的方法，包括以下步骤：

(1)酸浸提取：将H₂C₂O₄溶液加热后，加入硫酸锰生产过程中产生的锰矿渣，搅拌均匀，经过滤、洗涤后得到滤液Ⅰ和滤渣Ⅰ；

(2)机械活化：将滤渣Ⅰ和球磨介质二氧化锆加入机械活化固相反应器中进行机械活化预处理，得到预处理后的滤渣Ⅰ；

(3)氧化脱硫：将预处理后的滤渣Ⅰ加入H₂O₂溶液中进行氧化脱硫处理，并加入H₂SO₄溶液保持酸性环境；