本发明属于固体废物无害化处理及资源循环利用,具体涉及一种处理处置电解锰渣的方法。
背景技术:
1、电解锰渣是电解法制备金属锰及其氧化物过程中,经酸浸、中和、压滤工序后产生的酸性废渣。目前,由于经济和技术原因,大部分电解锰渣多采用露天堆放的处置方式,但在电解锰渣堆存过程中,会产生大量的渗滤液废水。电解锰渣和渗滤液废水中含有大量的可溶性锰离子和离子态nh4+、so42-,一旦渣场防渗措施不当,导致污染物进入环境,将会造成周边土壤、空气和水资源受到严重污染,危害人体健康。
2、至今,国内外学者对电解锰渣中重金属固化和氨氮的脱除做了积极探索。研究者相继开发了化学方法(cao、磷酸盐+镁盐+碳酸盐和磷石膏)、电化学方法 (电场强化和电动力修复)、生物浸出、焙烧和水洗等方法。方选进等提出了水泥对电解锰渣中重金属的固定效果。陈红亮等采用空气吹脱回收电解锰渣中氨氮和氧化固定锰的方法。杜兵等利用二氧化碳和氨水回收锰渣中可溶性锰的工艺。此外,电解锰渣还可用于制备路基、蒸压砖、蒸压加气混凝土、玻璃陶瓷、水泥熟料、吸附剂、填料等建材产品。
3、综上可知,电解锰渣的无害化处理和资源化利用主要是针对重金属固化和氨氮的脱除。因此,处理重金属和氨氮是电解锰渣无害化处理和资源化利用的重中之重。然而,简单采用水洗(湿法)、焙烧或煅烧法(火法)等技术路线无害化处理及资源化利用电解锰渣,不仅处理成本较高,而且带来二次污染。因此,电解锰渣治理不仅仅是一个技术问题,还是一个技术和经济交织在一起的行业难题。所以通过单一湿法或者干法处置电解锰渣难以满足处理要求。因此,如何更为简便高效的处理处置电解锰渣,成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本发明采用的技术方案是一种处理处置电解锰渣的方法,其具体步骤为:
2、(1)对电解锰压滤车间在线逆流设备中洗涤后的电解锰渣进行再次逆流水洗,得到水洗渣1#和水洗液1#;
3、(2)根据季节和电解锰实际用水量,对水洗液1#进行判定是否进行浓缩分离。如果水洗液1#产生量可直接回用于电解锰生产系统,水洗液1#可不经过浓缩分离;如果水洗液1#产生量不满足电解锰系统循环利用要求,水洗液1#需经过浓缩分离,得到的浓缩产物2#达到要求后可循环利用到电解锰生产系统,浓缩清液2#可循环利用到步骤(1),用于电解锰渣的在线逆流反洗。
4、(3)对步骤(1)得到的水洗渣1#采用与专业破碎单位联合研制的集成上下两级破碎的破碎机进行破碎分散,在破碎分散过程中,加入设定比例的碱性物料和分散剂,让碱性物料及分散剂提前渗透混合进入二级破碎中,实现边破碎、边混合、边反应,随后反应充分后再输送到多级搅拌混合反应器进行再次混合反应,在混合反应过程中收集体系溢出的氨气,氨气通过吸收剂进行统一集中吸收处理后再循环利用到电解锰生产系统。
5、(4)对步骤(3)得到的水洗渣和碱性物料的混合物在密闭负压环境下进行陈放,待混合物中重金属和氨氮等污染物达到国家相关标准后,得到的无害化改性锰渣可进行资源化利用,或者直接填埋无害化处置。
6、与现有技术相比,本发明具有以下效益:
7、(1)本发明采用在线逆流水洗方法实现了电解锰渣中可溶性硫酸盐的循环利用;同时,采用低成本碱性物料实现了电解锰渣中重金属的稳定固化和氨氮的循环利用,经济上具有显著优势。
8、(2)本发明在线逆流水洗方法有效脱除电解锰渣中可溶性重金属和氨氮,降低了后端电解锰渣无害化处理成本,减少氨氮二次污染。整个工艺技术简单易行、环保安全,为电解锰渣的无害化处理与资源化利用提供新思路,也提升了电解锰渣的环境及社会效益。
9、(3)本发明采用现场湿法水洗+集中干法处理的技术路线,极好地解决了单个电解锰企业很难以低成本、规模化地实现对所产电解锰渣进行系统治理的难题,也较好地改善了电解锰渣规模化无害化处理及资源化利用的工程技术难题。
1.一种处理处置电解锰渣的方法,其主要步骤如下:
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)中电解锰渣与清水的质量比为1:0.2~5。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(2)中浓缩分离采用的特定技术为mvr蒸发技术。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(2)中浓缩产物2#达到要求指的是浓缩产物中锰的浓度大于25g/l。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(3)中的碱性物料包括cao、生石灰、氢氧化钠、灼烧生料等其中的一种或多种,设定用量为干基电解锰渣的3~15%重量份;分散剂包括硅酸盐、有机分散剂等其中的一种或多种,设定用量为干基电解锰渣的0.01~2%重量份;吸收剂包括:清水、稀硫酸、阳极液等。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(4)中陈放温度设定为30~100℃,陈放时间3h~72h;步骤(4)中国家相关标准是指代处理后的电解锰渣无害化标准,或者用于建材产品对应的标准;步骤(4)中陈放后的电解锰渣资源化途径主要包括:水泥掺合料、蒸压砖、混凝土、路基等建材产品。
