一种微波提取电解锰渣中锰的方法与流程

文档序号：12300442阅读：319来源：国知局

本发明涉及固体废弃物利用领域，且特别涉及一种微波提取电解锰渣中锰的方法。

背景技术：

电解锰行业作为典型的湿法冶金行业，是一个典型的高能耗、高污染、高排放的“三高”行业，它在促进各地经济快速发展的同时也引发了诸如废水、废渣等严重的环境污染问题，其中电解锰渣的大量堆放与污染尤为突出。我国作为世界最大的金属锰生产与消费国，全国电解锰行业每年新增1000万吨左右的锰渣，锰渣中残留总锰量约为3％。因此，为了不浪费资源，需要对电解锰渣的锰进行回收利用。

但是，电解锰渣在长期堆放过程中颗粒逐渐凝结成坚硬的块状，可溶性二价锰逐渐被氧化为高价锰，含锰物相被二氧化硅、二水硫酸钙等脉石矿物包裹，致使传统浸出方法很难将电解锰渣中的锰元素浸出。

还有些电解锰渣中锰回收的方法中加入了一些助剂使得成本增加，且对后续处理不利，另外还存在着工艺复杂、浸出率较低的缺点。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种微波提取电解锰渣中锰的方法，该方法工艺简单、且电解锰渣中锰的浸出率较高。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种微波提取电解锰渣中锰的方法，包括：

将混合有电解锰渣与硫酸溶液的浆料进行微波处理、固液分离得到含锰的浸出液，微波处理的温度为30-80℃，浆料中的电解锰渣的质量浓度为20～50wt％。

本发明实施例的有益效果是：一种微波提取电解锰渣中锰的方法，在微波的作用下，电解锰渣中的有用矿物与脉石成分间因介电损耗差异而形成温度微区差异，促使有用矿物与脉石解离，增大了有用矿物与硫酸溶液的接触面积，降低了化学反应活化能，使得硫酸溶液与有用矿物之间的反应更充分，提高了电解锰渣中锰的浸出率。由于微波的作用降低了化学反应活化能，只需反应温度为30-80℃即可，能源利用率和加热效率高、操作简便、安全无污染。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例的一种微波提取电解锰渣中锰的方法进行具体说明。

一种微波提取电解锰渣中锰的方法，包括：

将混合有电解锰渣与硫酸溶液的浆料进行微波处理、固液分离得到含锰的浸出液，微波处理的温度为30-80℃，浆料中的电解锰渣的质量浓度为20～50wt％。

其中，电解锰渣的主要成分包括：si9-17wt％、s8-14wt％、ca6-11wt％、al3-8wt％、fe2-6wt％以及mn1-5wt％。

进一步地，微波处理的时间为0.5～2h。

由于微波的作用降低了化学反应活化能，缩短了反应时间。进而可有效地减少除锰以外的其他金属离子的溶出。该方法没有掺加其他助剂，试剂耗量小，有利于后续的处理工艺的简化、成本较低。优选地，微波处理的温度为40-60℃、时间为0.8-1.5h。

在发明的实施例中，微波的功率密度为1～5w/g，微波频率为2.45ghz。需要说明的是，在其他实施例中，微波频率也可为其他范围。

优选地，反应浆料中的电解锰渣的质量浓度为30～40wt％。另外，在本发明的实施例中，硫酸溶液的体积浓度为5～15％，优选地，硫酸溶液的体积浓度为10～15％。

进一步地，电解锰渣的粒度≤150μm。

此粒度范围的电解锰渣与硫酸溶液有较大的接触面积，在微波的作用下，有利于有用矿物与脉石解离，使得硫酸溶液与有用矿物之间的反应更充分，提高了电解锰渣中锰的浸出率。

进一步地，对浆料进行微波处理时还包括搅拌步骤，搅拌步骤的搅拌速率为50～150r/min。

通过对浆料进行合适速度的搅拌，同时在微波的作用下，更有利于有用矿物与脉石解离，使得硫酸溶液与有用矿物之间的反应更充分，提高电解锰渣中锰的浸出率。

一种处理电解锰渣的方法，包括上述的微波提取电解锰渣中锰的方法。该方法可以对电解锰渣进行有效的回收利用。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

一种电解锰渣中锰的提取方法，包括：将电解锰渣磨碎筛分得到150μm的粉渣，将粉渣与体积浓度为5％的硫酸溶液混合调浆得到浆料，其中，浆料中的电解锰渣的质量浓度为20wt％。将浆料置于微波反应器中，在常压条件下以及微波频率为2.45ghz、微波功率密度为1w/g、反应温度为30℃的条件下进行搅拌、反应0.5h。其中搅拌速率为50r/min。反应后进行固液分离，得到含锰的浸出液。

本实施例的电解锰渣的主要成分包括：si14.8wt％、s10.2wt％、ca9.8wt％、al4.4wt％、fe4.6wt％以及mn2.9wt％。