专利名称：一种在硫酸溶液中用污泥还原浸出软锰矿中锰的方法
技术领域：
本发明涉及一种在硫酸溶液中用污泥还原浸出软锰矿中锰的方法。
背景技术：
污泥是在污水处理系统的各个单元中所产生的固液混合物，是污水处理过程的附 属产物，是一种有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体，污泥除 含有灰分外，还含有大量有机质、病原体、寄生虫及有毒有害物(如重金属等)，且常伴有恶 臭，将其任意堆放可造成二次污染。不过，虽然污泥对环境存在一定的威胁，但由于其本身 成分复杂多样，也具备了一定的资源化利用价值，因此，多年来，众多学者从不同的角度对 污泥的减量化、无害化及资源化处理进行了不懈的研究。有文献报道了采用硫酸对污泥进行加热酸解处理的工艺。在高温酸性条件下，污 泥中影响过滤性能的有机体发生分解，胶体脱稳，使污泥脱水性能得到极大程度的改善，并 且污泥中有害的病原体也在高温下被杀灭。但是，由于酸耗量较大，使得该工艺投资较大， 难以推广到实际应用中。在加热酸解过程中，污泥中大分子有机物质在硫酸作用下可分解产生小分子还原 性有机物，若能将这部分具有还原性质的有机物利用起来，则可在污泥减量化和无害化处 理的过程中同时实现污泥资源化利用的目的。软锰矿是生产硫酸锰的重要原料，世界上约80%的硫酸锰是用软锰矿为原料加工 制得。由于软锰矿中锰主要以MnO2形式存在，而MnO2不溶于稀硫酸，需要将MnO2还原为MnO 后，才可用硫酸对锰进行浸出。可采用煤(炭)还原焙烧和在酸性溶液中添加还原剂的方法 实现锰的还原。还原焙烧法工艺耗煤量较大，同时产生大气污染。酸性溶液中添加还原剂 进行软锰矿还原浸出时，所采用还原剂有草酸、硫酸亚铁、二氧化硫、亚硫酸钠、蔗糖、米糠、 锯末等多种。
发明内容
本发明的目的是提供一种在硫酸溶液中用污泥还原浸出软锰矿中锰的方法。本发明是通过如下途径实现的一种在硫酸溶液中用污泥还原浸出软锰矿中锰的方法将锰品位大于18%的软锰矿细磨至粒级小于0. 15mm，取污水处理厂污泥与软锰 矿均勻混合，污泥与软锰矿的质量比为0.5 3.0 1，加入水和硫酸，水的用量为水与软锰 矿质量比1 3 1，硫酸用量为锰酸质量比55 98 147，将加入了污泥、软锰矿、水和 硫酸的混合物加温至85°C 100°C，在搅拌条件下反应浸出Ih 4h后，采用机械过滤方式 进行固液分离，滤液即为锰的浸出液。所述的污泥为污水处理厂经机械脱水处理后的污泥，含水率小于85%，一般为 80%左右，所述的锰酸比是指所用软锰矿中的锰的质量与加入的硫酸的质量的质量比。本发明中，以污水处理厂所产生的污泥中的有机质为还原剂，在硫酸溶液中对软锰矿中MnO2进行还原浸出。污泥具有来源广泛，价格低廉的优点。本发明将软锰矿的还原 浸出和污泥的无害化处理有机地结合起来，为软锰矿湿法酸浸和污泥的综合利用开辟了一 条新的途径，可同步实现污泥资源化利用与无害化处理的目的。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步说明。实施例1污泥样品取自湖南湘潭市某污水处理厂，是经机械脱水后的剩余污泥， 含水率为80. 5%，固含量为19. 5%，干污泥中有机质含量为61. 5%。软锰矿矿样取自湖南 永州某锰矿，矿样的主要化学成分如表1。表1软锰矿矿样主要化学成分
权利要求
一种在硫酸溶液中用污泥还原浸出软锰矿中锰的方法，其特征在于将锰品位大于18％的软锰矿细磨至粒级小于0.15mm，取污水处理厂污泥与软锰矿均匀混合，污泥与软锰矿的质量比为0.5～3.0∶1，加入水和硫酸，水的用量为水与软锰矿质量比1～3∶1，硫酸用量为锰酸质量比55∶98～147，将加入了污泥、软锰矿、水和硫酸的混合物加温至85℃～100℃，在搅拌条件下反应浸出1h～4h后，采用机械过滤方式进行固液分离，滤液即为锰的浸出液。
2.根据权利要求1所述的一种在硫酸溶液中用污泥还原浸出软锰矿中锰的方法，其特 征在于所述的污泥为污水处理厂经机械脱水处理后的污泥，含水率小于85%。
3.根据权利要求1所述的一种在硫酸溶液中用污泥还原浸出软锰矿中锰的方法，其特 征在于所述的锰酸比是指所用软锰矿中的锰的质量与加入的硫酸的质量的质量比。
全文摘要
一种在硫酸溶液中用污泥还原浸出软锰矿中锰的方法将软锰矿细磨至粒级小于0.15mm，取污水处理厂经机械脱水后的污泥与软锰矿均匀混合，污泥与软锰矿的质量比为0.5～3.0∶1，加入水和硫酸，将加入了污泥、软锰矿、水和硫酸的混合物加温至85℃～100℃，在搅拌条件下反应浸出1h～4h后，采用机械过滤方式进行固液分离，滤液即为锰的浸出液。本发明1、为软锰矿还原酸浸提供了一种廉价、来源广泛的还原剂，锰浸出率大于85.0％；2、可同步实现污泥资源化利用与无害化处理的目的。
文档编号C22B3/08GK101956069SQ20101028202
公开日2011年1月26日 申请日期2010年9月15日 优先权日2010年9月15日
发明者周丽丽, 张小云, 杨康, 田学达, 谷雨, 钟仁华 申请人:长沙达华污泥处理科技有限公司