[发明专利]对苯二酚废渣制取锰盐新工艺

说明书

本发明涉及一种从对苯二酚废渣中制取锰盐的制作工艺，更具体地说，本发明涉及一种用木屑法还原对苯二酚(对苯醌)废渣中二氧化锰生产锰盐化合物制作工艺，该制作工艺所制备的锰盐化合物被用于饲料添加剂产品或供电子工业及化学工业用的产品。

由于在生产对苯二酚产品过程中，氧化反应选择软锰矿粉(MnO₂)作温和氧化剂，为了充分利用价格昂贵的苯胺，必须使用大量的软锰矿粉，一般情况下，生产一吨对苯二酚，要耗用七吨软锰矿粉，在稀酸介质中反应，因时间及反应条件的限制，二氧化锰颗粒层层剥蚀，还有剩余晶粒(晶核)存在为黑色反应渣，加上放料时必然有剩余团粒未经剥蚀就沉于器底作为废渣排出生产线。在实际反应过程中，投入的软锰矿粉仅用去50-60％，这种排出的软锰矿细颗粒，经压滤机压干后，生产对苯二酚(对苯醌)工厂，均以工业三废排出，全国每天排出量达300多吨，每年排出近10万吨黑锰渣。该废渣中含20-25％的MnO₂，所以晒干后呈黑色细粉状，漫天飞扬，又因它不溶于酸及水中，所以对人畜危害极大，吸进呼吸道会造成不溶性沉积，易患严重的矽肺病，严重污染环境，危害人的身体健康。

解决该三废环境污染问题，是化工行业专家的一个主攻方向。该渣经中国南京大学东方测试中心检测，含锰量均在12％以上，由于软锰矿粉中主成份为二氧化锰，不溶于酸，只有还原后，转变成能溶于酸的低度氧化物MnO，才能进入酸水，生成各种锰化合物。为了使MnO₂还原成可溶于酸的MnO，选择还原条件就成为关键的技术问题，目前，现有技术选择亚硫酸盐、硫精矿、硫酸亚铁，作还原剂，它们在酸介质中，都能达到还原目的，但是，不是成本大，有污染空气的SO₂排出，就是引入新的金属离子，造成所得溶液中，锰离子与引进的钠离子、铁离子难分离。这几种还原剂具有一个共同的缺点，还原剂成本大，反应操作条件复杂、时间长，而且需要专门的还原反应设备。

本发明的目的在于克服上述现有技术成本高，易引入新的金属离子等缺点，提供一种工艺简单、成本低、还原反应生产设备简单，最终产品质量优的对苯二酚废渣制取锰盐的新工艺。

本发明具体方案如下：

(a)将每吨对苯二酚废渣即锰泥拌入70-100公斤木屑；

(b)拌均后每吨锰泥喷入250-280公斤硫酸；

(c)在常温下熟化24-50小时，使其充分反应，并排出CO₂气体；

(d)待熟化后用1∶3-5份温水浸泡；

(e)用石灰及纯碱中和，除去其中Fe⁺³、Al⁺³、Ca⁺²、Mg⁺²等杂离子，并压滤出SiO₂、Ca.Al₂(SiO₃)₈.nH₂O及Fe(OH)₃等杂质成份，得到较纯的MnSO₄溶液；

(f)较纯的MnSO₄溶液可直接蒸发析出硫酸锰成品，也可加入其它化学物质生产锰盐产品；

(g)用水清洗压滤出的泥砂、铁泥，洗水中含有少量的有效成份MnSO₄溶质，返回供泡熟料用，最后剩下的泥砂等杂质与石灰、水泥拌匀压制成砖块。

本发明(C)步中熟化时间控制在24-50小时，优选24-30小时，如果熟化时间少于24小时会使原料不能充分反应。

本发明在(d)步中温水温度控制在20℃-60℃范围内，浸泡时间控制在2-4小时。

本发明在(e)步中用石灰及纯碱中和浸泡液，使浸泡液达PH5.5-6.2，PH值小于5.5铁镁除不尽，PH值大于等于6.2锰沉出浪费。

铁泥、木屑等物料可以在常规的混合器中制成，但优选在水泥池中进行混合反应物料。造价低，耐硫酸盐腐蚀力好。

本发明利用对苯二酚废渣制取锰盐新工艺也适用于采用低品位软锰矿等制取锰盐。

本发明木屑炭化法还原工艺原理：

A.木屑加硫酸炭化生成分子活性炭