電解錳生產(chǎn)中水和錳渣綜合利用的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到電解金屬錳清潔生產(chǎn)技術(shù)，具體涉及到錳渣和生產(chǎn)用水綜合利用的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近十幾年，電解錳產(chǎn)業(yè)在我國得到迅猛發(fā)展，從2007年起，產(chǎn)量穩(wěn)居100萬噸以上，目前我國的電解錳產(chǎn)能和產(chǎn)量都占到全世界的97%以上，而我國錳礦石的錳品位低，含錳6?15%的居多，盡管也有一部分進(jìn)口高品位礦(品位30?40%)，但大部分是本國礦石，以每年100萬噸以上的電解錳產(chǎn)量，耗用掉1000多萬噸的錳礦石，相應(yīng)產(chǎn)生近1000萬噸的錳渣，巨量的錳渣，至今沒有得到資源化利用，原因在于:錳渣在用于制水泥、制磚時(shí)，都要進(jìn)行前期脫硫脫氨處理，然而以現(xiàn)有的技術(shù)，脫去成本很高，阻礙了產(chǎn)業(yè)化的大量利用。
[0003]錳渣中的硫酸錳、硫酸銨、硫酸鎂都是易溶于水的鹽，若不回收，則將污染環(huán)境，盡管生產(chǎn)企業(yè)建有渣庫，并且做了防滲漏、有滲漏液收集池，防塵揚(yáng)等設(shè)計(jì)，但污染不可避免的還是存在，我國南方的電解錳企業(yè)，在雨季，巨大的渣庫還是一個(gè)安全隱患，曾經(jīng)發(fā)生過潰壩事故。
[0004]由于錳渣中的硫酸錳、硫酸銨都是電解的有效成份，以用得最多的菱錳礦作電解生產(chǎn)原料為例，錳渣的含錳在2?2.5%，其中可溶性錳有1.2?1.6%，若能回收，將極大提高錳的收率，然而至今沒有好的技術(shù)來解決這一問題，現(xiàn)行業(yè)內(nèi)所想到的方法是:最初用水洗渣，洗滌水用于化合制液補(bǔ)充水，若要維持生產(chǎn)中的水平衡，按每生產(chǎn)1噸產(chǎn)品錳只需向化合補(bǔ)充2?2.5噸新水，若要水洗渣置換出80%以上的可溶錳，按1噸金屬錳產(chǎn)生10錳渣，至少要10噸水，這樣就會(huì)造成液體的膨脹，無法維持水的平衡，現(xiàn)今企業(yè)將清槽水、洗隔膜袋水參入陽極液，使得化合補(bǔ)新水大量減少，更是水洗渣沒辦法得到應(yīng)用。于是想到怎樣濃縮洗滌水，使其錳濃度和進(jìn)槽液錳濃度一樣，如專利200810044775.3，采用加熱蒸發(fā)來濃縮；如專利201210453280.2，用微濾膜或超濾膜過濾凈化洗滌水后，再用電容吸附濃縮；如專利201210293976.3用離子交換樹脂去實(shí)現(xiàn)濃縮。上述幾個(gè)專利要將含Μη2+0.5?5 g/L的過濾液濃縮到Mn2+34?36 g/L的進(jìn)槽液濃度，設(shè)備投入和濃縮成本很高，沒有經(jīng)濟(jì)效益，產(chǎn)業(yè)實(shí)施很難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)不足，而提供了一種將電解錳渣所含溶鹽回收、并結(jié)合生產(chǎn)用水實(shí)現(xiàn)多級利用的方法。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種電解錳生產(chǎn)用水和錳渣綜合利用的方法，將錳渣用陰極液和水先后化漿洗滌，錳渣和濾液分別得到再利用，具體步驟如下:
①陰極液置換，將新浸出漿液粗濾，粗濾液經(jīng)精濾后用于電解，粗濾錳渣餅用電解陰極液化漿，渣液質(zhì)量比為1:1?1.5，漿液過濾后，陰極液Mn2+濃度從原來14?15g/L上升到18?19g/L，可直接用于電解；渣餅中液含Mn2+濃度從原來34?38g/L下降到18?19g/L。
[0007]②水置換，將步驟①所得渣餅用水化漿，渣液質(zhì)量比為1:1，過濾后，濾餅去堆場，濾液第二次化漿步驟①所得渣餅，渣液質(zhì)量比為1:1，過濾后，濾餅去堆場，濾液第三次化漿步驟①所得渣餅，渣液質(zhì)量比為1:1，過濾后，濾餅去堆場，最終，濾餅中液平均含:Mn2+5?6g/L，硫酸錢25?35g/L，干濾餅含:猛1%，硫酸錢1%以下，濾餅集中后可作為建筑磚和水泥的原料，濾液含:Mn2+ 8?9g/L，硫酸銨40?50g/L。
[0008]③水洗液的應(yīng)用，經(jīng)步驟②三次化漿過濾的濾液，大部分用于清槽，洗隔膜袋后，再去化合作補(bǔ)充用水，余下的部分用于沖氨，當(dāng)氨水濃度達(dá)到化合、電解所要濃度，停止沖氨，這時(shí)產(chǎn)生一些氫氧化錳和氫氧化鎂沉淀，通過沉降分離回收錳、鎂，氨水用于化合、電解，維持生產(chǎn)的水平衡。
[0009]所述步驟①的陰極液化漿渣液，也可以采取當(dāng)新制漿液粗濾至渣滿濾室三分之二時(shí)，停止栗入新制漿液，轉(zhuǎn)換栗入陰極液化漿渣液，在濾室里完成置換過程，省掉一半需用陰極液化漿的粗壓錳渣，直接去水置換，用水化漿。
[0010]所述步驟②當(dāng)水化漿液完成第一次化漿后，可將步驟①陰極液化漿液過濾至渣滿濾室三分之二時(shí)，停止栗入陰極液化漿液，轉(zhuǎn)換栗入水化漿液，在濾室里完成初步洗渣，當(dāng)濾室滿渣壓干后，濾餅再用水第一次化漿過濾液化漿，過濾后渣餅去堆場，這樣，步驟①的渣餅將完成1.5次的水洗渣，硫酸銨的回收率可達(dá)75%以上。
[0011]上述的化漿用水是新鮮水或中性廢水。
[0012]上述的中性廢水可以是洗場地水，渣庫滲漏回收池水，雨污分流污水。
[0013]本發(fā)明的有益效果:
1.固定投入少，運(yùn)行費(fèi)用低，只需增加2倍的粗濾能力和化漿設(shè)備，二種置換液都得到直接利用，無需高昂的濃縮成本。
[0014]2.回收率高，錳渣中85%以上的可溶錳得到了回收，使生產(chǎn)中可溶錳的總收率達(dá)90%以上，按電解錳行業(yè)清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)(HJ/T357-2007)，達(dá)到一級標(biāo)準(zhǔn)(國際清潔生產(chǎn)先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn))，同時(shí)回收了 70%以上的可溶性鹽(硫酸銨，硫酸鎂)。
[0015]3.資源得到多級高效利用，錳渣先回收錳，再回收銨鹽、鎂鹽，最后錳渣全利用于建筑水泥材料；水先用于洗錳渣，再利用于清槽，洗隔膜袋，最后用于制液補(bǔ)充水。新鮮水用量大量減少，以每噸電解錳耗清槽，洗隔膜袋用新水2?2.5噸計(jì)，按電解錳行業(yè)清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)(HJ/T357-2007)，可以使噸產(chǎn)品耗新鮮水量上升一個(gè)指標(biāo)等級。
[0016]4.經(jīng)濟(jì)及環(huán)保效益高，由于回收獲得的價(jià)值遠(yuǎn)高于回收成本，使生產(chǎn)企業(yè)對污染源的治理由原來的被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)，而大量可溶鹽的回收，大幅降低污染物的排放，也為錳渣的資源化利用奠定基礎(chǔ)，省去大量脫硫硫氨的成本，可直接用于建筑用磚和制水泥，可實(shí)現(xiàn)電解錳生產(chǎn)中錳渣的零排放。
[0017]5.結(jié)合本發(fā)明人申請專利2015107444210將發(fā)揮更大效益。
【附圖說