一种电解锰渣无害化处理与氨回收工艺的制作方法

本发明涉及电解锰渣的资源化利用领域，具体涉及一种电解锰渣无害化处理与氨回收工艺。

背景技术：

1、电解锰渣是碳酸锰矿经酸浸、中和、压滤工序后产生的近中性废渣，其含有大量化合浸出液，按含水量计为20％～30％，化学成分复杂，其中以离子态锰(mn2+)和氨氮(nh4+)为主要污染物，并含有微量as、cr、se、cd等重金属离子。目前大部分电解锰渣采用直接堆存处理，长期堆存的电解锰渣不仅占用土地资源，更极易在雨季产生大量的渗滤液，渗滤液进入到周边土壤及地下水中造成严重的环境污染。

2、通过火法工艺焙烧可回收锰渣中的硫、氨资源，焙烧后的锰渣可用于生产水泥等建筑材料；干法工艺通过锰渣与石灰直接混合搅拌，可将锰渣中的硫酸铵转化为氨气，同时通入热风将氨从锰渣中挥发出来。但上述两种方式在对锰渣的无害化处理与资源化利用方面均存在不足，其中，火法工艺虽然对硫、氨的回收效果较好，但能耗高，投资大，而且焙烧后的锰渣由于“钙蚀作用”容易导致锰渣浸出液ph超标；干法工艺由于采用固—固反应，锰渣无害化处理的稳定性和均匀性较差，处理后的锰渣的浸出液ph、氨氮难以稳定达到ⅰ类一般工业固体废物要求，而且药剂耗量大。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有电解锰渣的无害化处理和资源化利用中，处理能耗高、药剂耗量大、处理后的锰渣的浸出液ph和氨氮难以稳定达到一般工业固体废物i类要求的缺陷，从而提供解决上述问题的一种电解锰渣无害化处理与氨回收工艺。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种电解锰渣无害化处理与氨回收工艺，包括如下步骤：

4、1)向电解锰渣中加入化浆液a进行一级化浆，得到电解锰渣浆料，再将电解锰渣浆料的ph值调节至9.5-13、nh3-n含量不超过1.5g/l，然后进行固液分离，得到一级锰渣和一级滤液，一级化浆后调ph产生的氨气采用水吸收工艺制备氨水；

5、2)向一级锰渣中加入化浆液b进行二级化浆，再将电解锰渣浆料的ph值调节至9.0-10.0、nh3-n含量不超过0.3g/l，然后进行固液分离，得到二级锰渣和二级滤液；

6、3)向二级锰渣中加入化浆液c进行三级化浆，然后进行固液分离，得到无害化锰渣和三级滤液；

7、所述化浆液a首次为水，后续为二级滤液；

8、所述化浆液b首次为水，后续为三级滤液；

9、所述化浆液c为一级滤液经过废水脱氨工序后加入酸将ph值调节至8-10后的溶液。

10、优选的，所述一级化浆后电解锰渣浆料采用处理剂a进行ph值调节；所述处理剂a选自氧化钙、氢氧化钙、氢氧化钠中的至少一种，优选为氧化钙；

11、和/或，所述二级化浆后电解锰渣浆料采用处理剂b进行ph值调节；所述处理剂b选自氧化钙、氢氧化钙、氢氧化钠、硫酸中的至少一种；

12、所述化浆液c采用硫酸进行ph值调节。

13、优选的，所述化浆液a、化浆液b和化浆液c的用量均为锰渣含水量的6-10倍。

14、优选的，所述电解锰渣在一级化浆之前还进行破碎处理。

15、优选的，所述一级化浆、二级化浆、三级化浆的过程中进行搅拌处理。

16、优选的，所述一级化浆的搅拌时间≥90min；

17、和/或，所述二级化浆、三级化浆的搅拌时间≥60min。

18、优选的，所述废水脱氨工序采用膜脱氨方法，具体过程为：向一级滤液中加入碳酸钠进行沉淀，再经过微滤、超滤、脱氨膜处理。

19、优选的，所述废水脱氨工序采用吹脱方法，具体过程为：向一级滤液中加入碳酸钠进行沉淀，再经过过滤、吹脱处理。

20、优选的，所述脱氨膜处理或吹脱处理采用硫酸作为吸收酸制得硫酸铵。

21、优选的，所述硫酸铵回用于一级化浆。

22、在本发明中，一级化浆后调ph产生的氨气通过负压送入水吸收系统，制成氨水产品。

23、在本发明中，一级化浆、二级化浆和三级化浆均在化浆反应器中进行。

24、本发明技术方案，具有如下优点：

25、1.一种电解锰渣无害化处理与氨回收工艺，包括如下步骤：1)向电解锰渣中加入化浆液a进行一级化浆，得到电解锰渣浆料，再将电解锰渣浆料的ph值调节至9.5-13、nh3-n含量不超过1.5g/l，然后进行固液分离，得到一级锰渣和一级滤液，一级化浆后调ph产生的氨气采用水吸收工艺制备氨水；2)向一级锰渣中加入化浆液b进行二级化浆，再将电解锰渣浆料的ph值调节至9.0-10.0、nh3-n含量不超过0.3g/l，然后进行固液分离，得到二级锰渣和二级滤液；3)向二级锰渣中加入化浆液c进行三级化浆，然后进行固液分离，得到无害化锰渣和三级滤液；所述化浆液a首次为水，后续为二级滤液；所述化浆液b首次为水，后续为三级滤液；所述化浆液c为一级滤液经过废水脱氨工序后加入酸将ph值调节至8-10后的溶液。本发明采用多级化浆反应，采用液—固反应，处理效果均匀稳定，处理后的锰渣的浸出液ph、锰、氨氮可稳定达到一般工业固体废物i类要求，而且本发明工艺简单，用水量少，成本低，吨锰渣处理成本≤80元，且无废水产生；

26、另外，本发明无需对锰渣烘干、焙烧，工艺水逆流循环使用，处理能耗低，药剂耗量小，无次生污染。

27、2.本发明的工艺中，锰渣中硫酸铵转化为氨水转化率≥97％，回收充分。

技术特征：

1.一种电解锰渣无害化处理与氨回收工艺，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述一级化浆后电解锰渣浆料采用处理剂a进行ph值调节；所述处理剂a选自氧化钙、氢氧化钙、氢氧化钠中的至少一种，优选为氧化钙；

3.根据权利要求1或2所述的工艺，其特征在于，所述化浆液a、化浆液b和化浆液c的用量均为锰渣含水量的6-10倍。

4.根据权利要求1-3任一项所述的工艺，其特征在于，所述电解锰渣在一级化浆之前还进行破碎处理。

5.根据权利要求1-4任一项所述的工艺，其特征在于，所述一级化浆、二级化浆、三级化浆的过程中进行搅拌处理。

6.根据权利要求5所述的工艺，其特征在于，所述一级化浆的搅拌时间≥90min；

7.根据权利要求1-6任一项所述的工艺，其特征在于，所述废水脱氨工序采用膜脱氨方法，具体过程为：向一级滤液中加入碳酸钠进行沉淀，再经过微滤、超滤、脱氨膜处理。

8.根据权利要求1-6任一项所述的工艺，其特征在于，所述废水脱氨工序采用吹脱方法，具体过程为：向一级滤液中加入碳酸钠进行沉淀，再经过过滤、吹脱处理。

9.根据权利要求7或8所述的工艺，其特征在于，所述脱氨膜处理或吹脱处理采用硫酸作为吸收酸制得硫酸铵。

10.根据权利要求9所述的工艺，其特征在于，所述硫酸铵回用于一级化浆。

技术总结
本发明涉及电解锰渣的资源化利用领域，具体涉及一种电解锰渣无害化处理与氨回收工艺。本发明采用多级化浆反应，采用液—固反应，工艺水逆流循环使用，处理效果均匀稳定，处理后的锰渣的浸出液pH、锰、氨氮可稳定达到一般工业固体废物I类要求，而且本发明工艺简单，用水量少，成本低，吨锰渣处理成本≤80元，且无废水产生。

技术研发人员：赵博超,潘涔轩,朱克松,王雪婷,苑喜男,宋丹娜,聂一凡,罗岷
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：2024/1/13