一種綜合利用電解錳渣的生產電解金屬錳的方法與流程

2023-07-28 01:20:56

一種綜合利用電解錳渣的生產電解金屬錳的方法，涉及一種採用溼法電解生產金屬錳的方法的改進。
背景技術：
：錳是一種重要的金屬元素，在工業上用途很大，主要用於生產錳鋼，此外也用於有色金屬、化工、醫藥、食品、分析和科研等方面。錳渣是電解錳生產過程中用硫酸處理錳礦產生的過濾酸渣。根據錳礦品味的不同，每產生1噸電解錳所排放的錳渣量為3-10噸，平均5-6噸。由於錳渣尚沒有成熟的處理技術，我國電解錳企業大都將廢渣輸送至堆場，築壩溼法堆存。隨著電解錳行業的快速發展，產生的大量電解錳廢渣不僅佔用大量土體資源，還會給土壤、水源、大氣造成汙染，因此，對其處理利用已成為電解錳行業的燃眉之急。目前電解錳渣的研究成果沒有有效的大規模處理的途徑。現行的處理方式錳渣的利用量小且工藝不夠成熟。技術實現要素：本發明的目的就是針對上述已有技術存在的不足，提供一種減少電解錳廢渣土地資源佔用，減少對土壤、水源、大氣造成的汙染的綜合利用電解錳渣的生產電解金屬錳的方法。本發明的目的是通過以下技術方案實現的。一種綜合利用電解錳渣的生產電解金屬錳的方法，其生產過程包括：礦漿浸取，浸取礦漿的固液分離；固液分離液的淨化、電解生產電解錳；固液分離得到電解錳渣；其特徵在於將固液分離得到電解錳渣進行煅燒處理，煅燒電解錳渣產生的SO2煙氣經噴淋還原用於礦漿浸取製取硫酸錳礦漿；煅燒後的電解錳渣用於水泥生產。本發明的一種綜合利用電解錳渣的生產電解金屬錳的方法，其特徵在於將固液分離得到電解錳渣進行煅燒處理過程的步驟包括：(1)將電解錳渣配入焦炭製成生料；(2)將生料預熱至600-700℃；(3)預熱熱後生料在迴轉窯中進行煅燒。本發明的一種綜合利用電解錳渣的生產電解金屬錳的方法，其特徵在於經過迴轉窯煅燒的生料產生的SO2氣體通入噴淋塔內與軟錳礦漿進行反應製取硫酸錳礦漿。本發明的一種綜合利用電解錳渣的生產電解金屬錳的方法，其特徵在於經過迴轉窯高溫煅燒生料得到活性材料，用作水泥原料配料會水泥熟料混合粉磨製備成品水泥或者製取建築砌塊。本發明的一種綜合利用電解錳渣的生產電解金屬錳的方法，其特徵在於製取的硫酸錳礦漿通過浸取、固液分離、淨化後製得合格電解液，電解液置入電解槽通電電解，金屬錳富集在陰極板，陰極板富集後對陰極板進行鈍化、清洗、烘乾、剝離後得到片狀電解金屬錳。本發明的一種綜合利用電解錳渣的生產電解金屬錳的方法，其特徵在於硫酸錳礦漿以粉磨後的軟錳礦粉與電解陽極液配置製成。本發明的一種綜合利用電解錳渣的生產電解金屬錳的方法，能對電解錳渣作進一步處理，經過煅燒有效回收了電解錳渣中的含硫煙氣，降低電解錳的生產成本，煅燒處理後電解錳渣具有活性，可以作為建材生產原料，減少了固體廢棄物的堆存，有效減少了電解錳生產對環境的破壞，提高了生產的經濟和社會效益。附圖說明圖1為本發明的一種綜合利用電解錳渣的生產電解金屬錳的方法的工藝流程圖。具體實施方式一種綜合利用電解錳渣的生產電解金屬錳的方法，將電解金屬錳渣烘乾與焦炭以96％錳渣+4％焦炭配比粉磨至80μm方孔篩篩餘≤10％。將軟錳礦MnO2粉磨至200目細度，與電解陽極液製漿。將粉磨後的生料均化合格後送入預熱器餘熱制600℃-700℃進入迴轉窯煅燒。將煅燒後產生的SO2經還原塔與軟錳礦漿發生反應，軟錳礦漿中的MnO2與煅燒煙氣中的SO2發生氧化還原反應，生成MnSO4漿液。在製得的MnSO4漿液中加入硫精砂等深度浸錳。深度浸錳後的漿液通過板式壓濾機對漿液進行固液分離，分離後的渣進入工序，循環使用，液體作為半成品進入下步工序。製取的液體進入電解淨化工段進行除雜，製得合格電解液。製得的電解陽極液通入電解車間進行電解提錳。製取金屬錳產品。煅燒剩餘固體產物當作水泥原料配料或當作水泥混合料或製取建築砌塊使用。具體操作過程如下：(1)錳渣的預處理:原錳渣(含水份25％左右)用迴轉烘乾機將錳渣烘乾至水分2％以下，烘乾後的錳渣進入原料配料站中等待配料。配料計量採用皮帶計量稱計量；(2)原料配料：配料站採用水泥圓庫進行各種物料配合，需要配比原料分別為焦炭3％+錳渣97％。焦炭4％+錳渣96％。配比完成的原料進入立磨進行粉磨，粉磨至150-200目細度，進入生料均化庫均化後製備成合格的待燒生料。(3)原料配比技術要求：錳渣主要成分為石英、二水石膏、半水石膏，同時也伴有少量硫酸銨。硫酸鎂、硫酸錳等。錳渣中的CaSO4熱穩定性強，升溫至1470℃時才能分解，且速度緩慢。當生料中添SiO2，Fe2O3等氧化物的原料時，可以提高分解速度，降低分解溫度，但其作用仍然很小，生料中加入焦碳作為還原劑，可以大幅降低分解溫度，提高反應速度。根據實驗情況提供兩種配料方案:原料化學成分：名稱LOSSSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3K2ONa2OClMnO錳渣23.1931.266.543.5413.913.0329.160.640.800.01012.47焦碳灰分42.1020.1810.1411.428.295.201.000.600.002---煤灰分32.7121.7810.8310.186.176.460.000.000.00---生料化學成分煅燒成品化學成分通過對兩種配料的煅燒成品進行XRD圖譜分析，兩種煅燒成品的主要礦物為鈣鎂黃長石、石英和錳透輝石。且煅燒兩種方案配料均能達到預期脫硫目的≤3％的目標。(4)電解錳渣生料的烘乾與粉磨：配比好的生料採用輥式立磨進行粉磨，磨機內通入高溫空氣≤350℃，邊粉磨邊烘乾。生料水分烘乾至1％以下。磨機高溫氣體由沸騰爐提供。(5)生料煅燒：生料煅燒採用懸浮預熱器窯進行煅燒，入窯生料在預熱器內加熱至600-700左右入迴轉窯。物料在迴轉窯內溫度升至1200℃左右，錳渣分解產生的SO2氣體通過預熱器後端風機抽走送至還原塔，分解剩餘的物料經過蓖式冷卻機冷卻後進入儲庫，當作水泥原料配料或水泥混合料或製取建築砌塊使用。(6)通過理論計算以φ5.2*78m迴轉窯進行相關工藝設備配置，可以生產煅燒成品1900t/d,出電除塵器煙氣量為119456Nm3/h。煙氣成分如下：部位CO2SO2O2CON2H2ONH3電收塵器出口17.84％8.43％4.18％0.00％62.49％6.04％1.02％(7)錳礦漿製取：將MnO2含量在38-42％的錳礦石粉磨至200目細度與電解陽極液混合製取還原礦漿，礦漿經過輸送泵送至還原塔內進行噴淋吸收煅燒產生的SO2煙氣，噴淋還原塔設置兩座同時進行。噴淋塔排出的煙氣進過處理後SO2達標後排出系統。(8)電解液製取：將經過噴淋塔反應的軟錳礦漿加入硫酸、硫酸銨、液氨、硫精砂等對軟錳礦漿進行浸取，浸取後的礦漿經過固液分離，分離後的廢渣重新進入錳渣預處理工序進行循環處理。分離出的液體經過淨化後添加緩衝劑製得合格電解液。9屬錳製取：將合格電解液通入電解槽內，電解槽通電，金屬錳富集在陰極板，陰極板富集到一定程度後對陰極板進行鈍化、清洗、烘乾、剝離後得到片狀電解金屬錳。電解後的陽極液重新進入錳礦漿製取工序循環使用。本發明可以有效利用電解錳渣廢渣製備電解金屬錳，代替目前軟錳礦需要進行焙燒後生產電解金屬錳的工藝方法，大量消耗了電解錳渣。達到變廢為寶、循環利用的目的並且對採用軟錳礦製取電解金屬錳探索出新技術。當前第1頁1&nbsp2&nbsp3&nbsp