高錳酸鉀渣綜合利用研究.pdf

1、高錳酸鉀渣是在高錳酸鉀生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的一種固體廢棄物。近些年來，隨著我國高錳酸鉀生產(chǎn)工業(yè)的快速發(fā)展，高錳酸鉀渣的處理和資源化利用問題日益突出。目前，由于經(jīng)濟(jì)和技術(shù)等原因許多高錳酸鉀生產(chǎn)企業(yè)對高錳酸鉀渣并未做任何處理而將其直接堆放于渣場，經(jīng)過長期堆積這些廢渣會對周圍環(huán)境造成嚴(yán)重污染。因此對此渣的綜合利用不但可以消除環(huán)境污染，而且還能夠創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益，是可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。
　　本文針對重慶某公司生產(chǎn)的高錳酸鉀渣，首先利用多種分

2、析手段從高錳酸鉀渣資源化利用的角度對其基本性質(zhì)進(jìn)行了初步分析，然后分別對回收錳工藝過程及條件、浸取出的錳的轉(zhuǎn)化條件進(jìn)行探索和討論，并評價(jià)了剩余殘?jiān)馁Y源化利用情況。結(jié)論如下：
　　本文所用的高錳酸鉀渣是含水率高、硬度小、密度在2.0g/cm3-3.0g/cm3的棕色固體廢棄物。其固體相主要包括二氧化錳相、四氧化三錳相、硅酸錳相等礦相。渣中主要含有Mn、Ca、Fe及重金屬等元素，其中總錳含量達(dá)5.51％、鈣含量32.25%、鐵1.3

3、8%、銅0.05%、鈷0.47%等。
　　在浸取錳渣過程中，探索了浸取錳的方法和條件，確定了葡萄糖作為還原劑、稀硫酸作為溶劑的可行性及相應(yīng)工藝條件。通過實(shí)驗(yàn)可知：當(dāng)選取葡萄糖質(zhì)量與高錳酸鉀渣質(zhì)量比為0.3、浸取時(shí)間為2小時(shí)、硫酸物質(zhì)的量與高錳酸鉀渣的質(zhì)量比為0.02、溫度為75℃時(shí)，錳浸取率達(dá)95%以上；繼續(xù)增加硫酸用量及溫度，浸取率增加不明顯，且硫酸用量增加，加大了浸取過程的酸耗和能耗。
　　在還原浸取過程中，鐵與某些重金

4、屬雜質(zhì)也進(jìn)入浸取液。采用水解沉淀法可除去Fe3+、Al3+。水解沉淀就是通過調(diào)節(jié)溶液的pH使主體金屬離子不水解，而雜質(zhì)金屬離子以氫氧化物的形態(tài)析出。除鐵前浸取液中鐵含量20.45mg/L；除鐵后浸取液中鐵含量1.377mg/L，除鐵效率達(dá)93.27%。實(shí)驗(yàn)選用SDD去除重金屬雜質(zhì)離子的干擾，以得到較純凈的硫酸錳浸取液。
　　采用氧化法回收浸取出的錳：在pH為10-11時(shí)，選擇雙氧水(30%)與錳浸取液的體積比為0.01、轉(zhuǎn)速80r

5、/min、絮凝劑濃度為0.4mg/L、沉淀時(shí)間為60min，所得沉淀產(chǎn)物的XRD圖譜與標(biāo)準(zhǔn)卡JCPDS(No.44-1472)對照，確定產(chǎn)物為二氧化錳晶體，屬四方晶系；同時(shí)，化學(xué)分析表明，其中MnO2的含量為64%。
　　采用硫酸鋁銨結(jié)晶法去除沉錳濾液中的可溶性氨氮，結(jié)果顯示：在(NH4)2SO4物質(zhì)的量與Al2(SO4)3物質(zhì)的量之比為1:1、溶液pH=2.5、反應(yīng)溫度95℃、反應(yīng)時(shí)間2h的條件下，氨氮去除率可高達(dá)去除率達(dá)98.