电解锰渣无害化处理方法与流程

本发明涉及一般固体废物无害化处理，尤其是涉及一种电解锰渣无害化处理方法。

背景技术：

1、电解锰渣是电解金属锰生产过程中产生的过滤酸渣，含有大量的可溶性硫酸锰和硫酸铵，还有一定量的锌、铜、铅、硒等重金属元素。电解锰渣在室外堆场堆存过程中，由于雨水的淋滤作用，会使电解锰渣渗滤液不断渗透迁移到自然环境中，污染附近的土壤和水体，进而会对人体健康造成极大的威胁。目前对电解锰渣的无害化处理技术研究主要集中在利用水泥和化学试剂固化、液化浸出、煅烧处理方式等。虽然化学试剂固化/稳定化处理电解锰渣效果好，用量低，但存在化学试剂使用成本高的问题，且固化产物的长期稳定性有待评估；单纯的液化浸出方式处理电解锰渣则不能使电解锰渣的可溶性污染物去除率达到相关排放标准；煅烧处理虽能够高效的降低电解锰渣中的污染物浓度，但亦因其建立生产专线的高要求与高成本问题对众多中小型电解锰企业来说处理压力较大。电解锰渣低成本、高效率的无害化处理方法是制约中小型电解锰企业对电解锰渣大量消纳的关键环节。因此，提供一种能够提高目前中小型电解锰企业电解锰渣无害化处理效率，降低处理成本的无害化处理方法，对后续的资源化利用具有重要意义。

2、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供电解锰渣无害化处理方法，以解决现有技术中存在的电解锰渣处理成本高、效率低等技术问题。

2、为了实现本发明的上述目的，本发明一方面提供了电解锰渣无害化处理方法，包括如下步骤：

3、采用固化药剂对待处理电解锰渣进行固化处理；

4、所述固化药剂包括第一固化药剂和/或第二固化药剂；

5、所述第一固化药剂包括按重量份数计的如下组分：

6、磷酸钠0.5～1.25份、生石灰4～8份、水泥3～12份和粉煤灰2～8份；

7、所述第二固化药剂包括按重量份数计的如下组分：

8、氧化钙5～7份、氢氧化钠1.5～2.5份和硅酸钠0.8～1.2份。

9、在本发明的具体实施方式中，所述第一固化药剂的用量为所述待处理电解锰渣的质量的2.4％～30％。进一步地，所述磷酸钠的用量为所述待处理电解锰渣的质量的0.15％～1.25％，所述生石灰的用量为所述待处理电解锰渣的质量的1％～8％，所述水泥的用量为所述待处理电解锰渣的质量的0.75％～12％，所述粉煤灰的用量为所述待处理电解锰渣的质量的0.5％～8％。

10、在本发明的具体实施方式中，所述第二固化药剂与所述待处理电解锰渣的质量比为(3～15)﹕100。

11、在本发明的具体实施方式中，所述第二固化药剂中，所述氢氧化钠与所述硅酸钠的质量比为2﹕1。

12、在本发明的具体实施方式中，所述第二固化药剂中，所述氢氧化钠与所述硅酸钠的质量和与所述氧化钙的质量之比为1﹕(1.5～2.5)。

13、在本发明的具体实施方式中，当采用所述第一固化药剂时，所述固化处理包括：将所述固化药剂、所述待处理电解锰渣与水混合后，搅拌处理，然后静置1～1.5d；

14、其中，控制所述混合后的体系的含水率为25％～29％。

15、在本发明的具体实施方式中，所述搅拌处理中，回收释放的氨气，至无氨气释放后，停止搅拌。

16、在本发明的具体实施方式中，当采用所述第一固化药剂时，所述待处理电解锰渣的获取方法包括：将电解锰渣原料进行自然风干后，破碎处理，得到所述待处理电解锰渣。

17、在本发明的另一具体实施方式中，当采用第一固化药剂时，所述待处理电解锰渣的获取方法包括：

18、(a)将电解锰渣原料进行自然风干后，破碎处理，得到均质电解锰渣；

19、(b)将所述均质电解锰渣与水混合制浆料，再将所述浆料进行抽滤和水洗，得到电解锰渣滤饼；

20、(c)将所述电解锰渣滤饼进行干燥后，破碎处理，得到所述待处理电解锰渣。

21、在本发明的具体实施方式中，步骤(b)中，所述均质电解锰渣与所述水的质量比为1﹕(1～8)。

22、在本发明的具体实施方式中，所述制浆的方法包括：将所述均质电解锰渣与水的混合物在40～100r/min转速下搅拌处理20～40min。

23、在本发明的具体实施方式中，还包括将得到的所述电解锰渣滤饼按照步骤(b)重复进行1～3次，再进行步骤(c)。

24、在本发明的具体实施方式中，当采用第二固化药剂时，所述待处理电解锰渣的获取方法包括：将电解锰渣原料进行自然风干后，破碎处理，得到均质电解锰渣；将所述均质电解锰渣与粉煤灰混合处理，得到所述待处理电解锰渣。

25、在本发明的具体实施方式中，所述均质电解锰渣与所述粉煤灰的质量比为(3～7)﹕3。

26、在本发明的具体实施方式中，当采用第二固化药剂时，所述固化处理包括：将所述固化药剂中的氧化钙与所述待处理电解锰渣混合均匀，得到混合料；然后将所述固化药剂中的氢氧化钠和硅酸钠溶解于水中，再加入所述混合料中，得到混合体系，搅拌进行固化稳定化反应，得到电解锰渣基地质聚合物。进一步地，所述混合体系中，液固比为40％～60％。

27、在本发明的具体实施方式中，所述固化稳定化反应的温度为25～100℃，所述固化稳定化反应的时间为70～74h。

28、在本发明的具体实施方式中，所述电解锰渣基地质聚合物与集料混合制备混凝土。进一步地，所述集料包括水泥、粉煤灰、砂和石。其中，水泥、粉煤灰、砂和石的质量比可以为11﹕3﹕31﹕55。

29、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

30、(1)本发明通过采用适宜的固化药剂进行固化处理既能够解决固化处理的电解锰渣在建材领域资源化利用时可溶性盐太高的问题，又能解决中小型电解锰企业在电解锰渣无害化处理时高成本以及低效率的问题；

31、(2)本发明通过采用适宜的固化药剂对电解锰渣进行处理后，既能实现电解锰渣的无害化，又能实现电解锰渣得资源回收利用，可用于生产建筑材料原材料，操作简单、产品附加值更高、成本更低。

技术特征：

1.电解锰渣无害化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的电解锰渣无害化处理方法，其特征在于，所述第一固化药剂的用量为所述待处理电解锰渣的质量的2.4％～30％；

3.根据权利要求1所述的电解锰渣无害化处理方法，其特征在于，所述第二固化药剂与所述待处理电解锰渣的质量比为(3～15)﹕100；

4.根据权利要求1所述的电解锰渣无害化处理方法，其特征在于，当采用所述第一固化药剂时，所述固化处理包括：将所述固化药剂、所述待处理电解锰渣与水混合后，搅拌处理，然后静置1～1.5d；

5.根据权利要求1所述的电解锰渣无害化处理方法，其特征在于，当采用所述第一固化药剂时，所述待处理电解锰渣的获取方法包括：将电解锰渣原料进行自然风干后，破碎处理，得到所述待处理电解锰渣。

6.根据权利要求1所述的电解锰渣无害化处理方法，其特征在于，当采用所述第一固化药剂时，所述待处理电解锰渣的获取方法包括：

7.根据权利要求6所述的电解锰渣无害化处理方法，其特征在于，所述制浆的方法包括：将所述均质电解锰渣与水的混合物在40～100r/min转速下搅拌处理20～40min。

8.根据权利要求1所述的电解锰渣无害化处理方法，其特征在于，当采用第二固化药剂时，所述待处理电解锰渣的获取方法包括：将电解锰渣原料进行自然风干后，破碎处理，得到均质电解锰渣；将所述均质电解锰渣与粉煤灰混合处理，得到所述待处理电解锰渣；

9.根据权利要求1所述的电解锰渣无害化处理方法，其特征在于，当采用第二固化药剂时，所述固化处理包括：将所述固化药剂中的氧化钙与所述待处理电解锰渣混合均匀，得到混合料；然后将所述固化药剂中的氢氧化钠和硅酸钠溶解于水中，再加入所述混合料中，得到混合体系，搅拌进行固化稳定化反应，得到电解锰渣基地质聚合物；

10.根据权利要求9所述的电解锰渣无害化处理方法，其特征在于，所述固化稳定化反应的温度为25～100℃，所述固化稳定化反应的时间为70～74h；

技术总结
本发明涉及一般固体废物无害化处理技术领域，尤其是涉及一种电解锰渣无害化处理方法。电解锰渣无害化处理方法，包括如下步骤：采用固化药剂对待处理电解锰渣进行固化处理；所述固化药剂包括第一固化药剂和/或第二固化药剂；所述第一固化药剂包括按重量份数计的如下组分：磷酸钠0.5～1.25份、生石灰4～8份、水泥3～12份和粉煤灰2～8份；所述第二固化药剂包括按重量份数计的如下组分：氧化钙5～7份、氢氧化钠1.5～2.5份和硅酸钠0.8～1.2份。本发明采用适宜的固化药剂对电解锰渣进行处理后，既能实现电解锰渣的无害化，又能实现电解锰渣得资源回收利用，可用于生产建筑材料原材料，操作简单、产品附加值高、成本低。

技术研发人员：岳波,孟棒棒,白月娇,何莉莉,梁宇廷,康志鹏
受保护的技术使用者：中国环境科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31