锰电解阳极泥的处理方法

919 编辑：中冶有色技术网来源：新疆有色金属研究所

2024-05-23 15:06:07

权利要求书： 1.一种锰电解阳极泥的处理方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、将锰电解阳极泥用水按一定液固比进行洗涤，过滤分离得含Mn的洗渣和含硫酸铵的洗液；锰电解阳极泥用水洗涤时，采用二次逆流工艺进行洗涤，且二次逆流洗涤的液固比为2 5:1；二次逆流洗涤的含硫酸铵的洗液采用蒸发结晶，结晶渣为粗硫酸铵，将粗硫酸铵~返回至锰电解工序；

S2、将含Mn的洗渣烘干，再与烧剂按比例100:2 15进行混料，得到混合料；所述烧剂为~木炭或无烟煤；

S3、将混合料干磨过筛，得到粒度为75 100μm的细料；

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S4、将细料进行压团，得到团块；

S5、将团块装入密闭罐，放入马弗炉进行还原焙烧，得到焙烧产物；还原焙烧温度为600

680℃，焙烧时间为3 6h；

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还原焙烧产生烟气，烟气含有SO2和NH3；所述烟气采用NaOH或CaO碱液吸收；

S6、将焙烧产物采用水淬冷却分离，得水淬液和水淬渣；

S7、按10:1的液固质量比，将步骤S6得到的水淬渣与酸液混合进行酸浸，搅拌反应后过滤，得到高含Pb滤渣和高含Mn滤液；

S8、将步骤S7得到的高含Pb滤渣烘干，得到品位为58% 60%的Pb精矿；

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S9、将步骤S7得到的高含Mn滤液返回至锰电解工序。

2.如权利要求1所述的一种锰电解阳极泥的处理方法，其特征在于：将步骤S1得到的含硫酸铵的洗液采用蒸发结晶，结晶渣为粗硫酸铵，将粗硫酸铵返回至锰电解工序，蒸发冷凝液为水，将蒸发冷凝液套用到该步骤中用于对锰电解阳极泥进行洗涤。

3.如权利要求1所述的一种锰电解阳极泥的处理方法，其特征在于：步骤S4中，对所述细料压团的压力为4MPa 20MPa。

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4.如权利要求1所述的一种锰电解阳极泥的处理方法，其特征在于：步骤S6中，水淬液和水淬渣的液固比为5 10:1。

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5.如权利要求1所述的一种锰电解阳极泥的处理方法，其特征在于：步骤S7中，所述酸液为硫酸；具体地，将浓度为80 110g/L硫酸溶液与所述水淬渣混合，常温搅拌浸出16h。

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6.如权利要求1或5所述的一种锰电解阳极泥的处理方法，其特征在于：步骤S7中，所述的高含Mn滤液为硫酸锰溶液。

说明书：一种锰电解阳极泥的处理方法技术领域[0001] 本发明涉及锰电解阳极泥资源再利用及含重金属危害废料处理领域，尤其涉及一种锰电解阳极泥的处理方法。背景技术[0002] 锰电解阳极泥是锰电解生产过程中阳极板上析出的副产物，锰电解阳极泥中锰的含量一般在40～50％左右，铅的含量在6％以上，另外还含有Se、Fe、Sn等多种元素，其结构复杂，处理难度大。目前主要是堆存处理，一直没有妥善的处理方式，这样堆存处理不仅会造成资源的浪费，也将对环境造成严重的威胁。[0003] 目前锰电解阳极泥回收处理研究主要朝三个方向：1.制备硫酸锰；2.制备富锰料；4+

3.制备锰酸锂；其中制备硫酸锰是目前最经济可观的方向，该方法是将锰阳极泥中的Mn 还

2+ 2+

原成Mn ，再采用浸出液将Mn 转入液相，以硫酸锰溶液形式存在于液相，Pb等其他杂质留在固相，从而实现硫酸锰的制备，重金属Pb的回收。

[0004] 目前将锰电解阳极泥制备成硫酸锰效率最高的方法是高温还原浸出法，在以往的研究中表明，该方法虽然回收率高，但是其能耗高，焙烧过程产生的烟气对环境污染严重，铅损失量大，因此研究如何对锰阳极泥的处理达到高回收率、低能耗、零排放、高附加值尤为必要。发明内容[0005] (一)要解决的技术问题[0006] 鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种锰电解阳极泥的处理方法，实现了锰电解阳极泥的资源回收再利用及零排放处理。[0007] (二)技术方案[0008] 为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：[0009] 一种锰电解阳极泥的处理方法，包括以下步骤：[0010] S1、将锰电解阳极泥用水按一定液固比进行洗涤，过滤分离得含Mn的洗渣和含硫酸铵的洗液；[0011] S2、将含Mn的洗渣烘干，再与烧剂按比例100:2～15进行混料，得到混合料；[0012] S3、将混合料干磨过筛，得到细料至粒度为75～100μm；[0013] S4、将细料进行压团，得到团块；[0014] S5、将团块装入密闭罐，放入马弗炉进行还原焙烧，得到焙烧产物；[0015] S6、将焙烧产物采用水淬冷却分离，得水淬液和水淬渣；[0016] S7、按一定液固比将步骤S6得到的水淬渣与酸液混合进行酸浸，搅拌反应后过滤，得到高含Pb滤渣和高含Mn滤液；[0017] S8、将步骤S7得到的高含Pb滤渣烘干，得到含58％～60％Pb精矿；[0018] S9、将步骤S7得到的高含Mn滤液返回至锰电解工序。[0019] 可选地，步骤S1中，锰电解阳极泥用水洗涤时，采用二次逆流工艺进行洗涤，且二次逆流洗涤的液固比为2～5:1。[0020] 可选地，将步骤S1得到的含硫酸铵的洗液采用蒸发结晶，结晶渣为粗硫酸铵，将粗硫酸铵返回至锰电解工序，蒸发冷凝液为水，将蒸发冷凝液套用到该步骤中用于对锰电解阳极泥进行洗涤。[0021] 可选地，步骤S2中，所述烧剂为木炭或无烟煤。[0022] 可选地，步骤S4中，对所述混合料压团的压力为4MPa～20MPa。[0023] 可选地，步骤S5中，还原焙烧温度为600～850℃，焙烧时间为3～6h。[0024] 可选地，步骤S5中，还原焙烧产生烟气，烟气含有SO2和NH3；所述烟气采用NaOH或CaO碱液吸收。[0025] 可选地，步骤S6中，水淬液和水淬渣的液固比为5～10:1。[0026] 可选地，步骤S7中，所述酸液为硫酸；具体地，按液固质量比10:1将浓度为80～110g/L硫酸溶液与所述水淬渣混合，常温搅拌浸出16h。

[0027] 可选地，步骤S7中，所述的高含Mn滤液为硫酸锰溶液。[0028] (三)有益效果[0029] 本发明的有益效果是：本发明采用二次逆流洗涤去除阳极泥中大量的硫酸铵，减少焙烧时烟气排放量，再将洗渣烘干，配烧剂进行还原，待还原焙烧完全后，采用水淬冷却物料，防止还原料的二次氧化，将水淬渣直接跟一定浓度酸溶液混合进行酸浸，得含高Pb滤渣铅精矿，含高Mn滤液硫酸锰溶液，铅精矿烘干包装，硫酸锰溶液调浓度返锰电解。[0030] 本发明处理锰电解阳极泥，锰的焙烧还原率达99％，锰的综合回收率达98％，铅的综合回收率达100％，最终固体产物铅精矿的品位可达58％～60％，附加值Ag的含量达350～375g/t左右。[0031] 本发明处理过程中产生的溶液均可回收再利用，本发明将二次逆流洗涤的含硫酸铵的洗液采用蒸发结晶，结晶渣为粗硫酸铵，将粗硫酸铵返回至锰电解工序，蒸发冷凝液为水，将蒸发冷凝液再回到锰电解阳极泥洗涤中，并且把还原焙烧时产生的烟气通入了NaOH或CaO碱液，这样不仅处理了烟气，实现零排放。[0032] 本发明工艺流程短，资源回收率高，未造成二次环境污染和资源浪费，产品附加值高，可实现工业化生产。附图说明[0033] 图1为本发明一种锰电解阳极泥的处理方法的工艺流程图。具体实施方式[0034] 为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。[0035] 为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。[0036] 表1某厂锰电解阳极泥成分[0037][0038] 实施例1[0039] 参照图1，选用上述表1中的锰电解阳极泥。[0040] 首先按液固比4:1用水对100g阳极泥进行二次逆流洗涤过滤，将滤液蒸发结晶，固体返锰电解，蒸发冷凝液返二次逆流洗涤，将含Mn的洗渣烘干，含Mn的洗渣与烧剂按比例100:3混料磨至80μm粒度压团，压力4MPa，将团块料装入密封罐，放入马弗炉650℃，焙烧3h，将焙烧产生的烟气通入NaOH碱液，焙烧3h后将焙烧料取出，采用液固比6:1进行水淬冷却过滤，将水淬渣直接跟浓度为110g/L的硫酸酸溶液按液固比10:1混合，常温下搅拌16h进行酸浸。

[0041] 过滤得滤渣为Pb含量59％铅精矿，含Ag365g/t，滤液为硫酸锰溶液，铅精矿烘干包装，硫酸锰溶液调浓度返锰电解，锰的还原焙烧率达99.8％，锰的综合回收率达98％，铅的综合回收率达100％。[0042] 实施例2：[0043] 参照图1，选用上述某厂锰电解阳极泥。[0044] 首先按液固比3:1用水对200g阳极泥进行二次逆流洗涤过滤，将滤液蒸发结晶，固体返锰电解，蒸发冷凝液返二次逆流洗涤，将含Mn的洗渣烘干，含Mn的洗渣与烧剂按比例100:7混料磨至90μm粒度压团，压力20MPa，将团块料装入密封罐，放入马弗炉680℃，焙烧

5h，将焙烧产生的烟气通入CaO碱液，焙烧5h后将焙烧料取出，采用液固比7:1进行水淬冷却过滤，将水淬渣直接跟浓度为80g/L的硫酸酸溶液按液固比10:1混合，常温下搅拌16h进行酸浸。

[0045] 过滤得滤渣为Pb含量58％铅精矿，含Ag355g/t，滤液为酸锰溶液，铅精矿烘干包装，硫酸锰溶液调浓度返锰电解，锰的还原焙烧率达99.5％，锰的综合回收率达98.3％，铅的综合回收率达100％。[0046] 实施例3：[0047] 参照图1，选用上述某厂锰电解阳极泥。[0048] 首先按液固比5:1用水对500g阳极泥进行二次逆流洗涤过滤，将滤液蒸发结晶，固体返锰电解，蒸发冷凝液返二次逆流洗涤，将含Mn的洗渣烘干，含Mn的洗渣与烧剂按比例100:15混料磨至100μm粒度压团，压力10MPa，将团块料装入密封罐，放入马弗炉850℃，焙烧

6h，将焙烧产生的烟气通入NaOH碱液，焙烧6h后将焙烧料取出，采用液固比8:1进行水淬冷却过滤，将水淬渣直接跟浓度为100g/L的硫酸酸溶液按液固比10:1混合，常温下搅拌16h进行酸浸。

[0049] 过滤得滤渣为Pb含量60％铅精矿，含Ag375g/t，滤液为硫酸锰溶液，铅精矿烘干包装，硫酸锰溶液调浓度返锰电解，锰的还原焙烧率达99.8％，锰的综合回收率达98.2％，铅的综合回收率达100％。[0050] 综上，上述一种锰电解阳极泥的处理方法，采用二次逆流洗涤去除阳极泥中大量的硫酸铵，减少焙烧时烟气排放量，再将洗渣烘干，配烧剂进行还原，待还原焙烧完全后，采用水淬冷却物料，防止还原料的二次氧化，将水淬渣直接跟一定浓度酸溶液混合进行酸浸，得含高Pb滤渣铅精矿，含高Mn滤液硫酸锰溶液，铅精矿烘干包装，硫酸锰溶液调浓度返锰电解。[0051] 本发明处理锰电解阳极泥，锰的焙烧还原率达99％，锰的综合回收率达98％，铅的综合回收率达100％，最终固体产物铅精矿的品位可达58％～60％，附加值Ag的含量达350～375g/t左右，本发明处理过程中产生的溶液均回收再利用，本发明将二次逆流洗涤的含硫酸铵的洗液采用蒸发结晶，结晶渣为粗硫酸铵，将粗硫酸铵返回至锰电解工序，蒸发冷凝液为水，将蒸发冷凝液再回到锰电解阳极泥洗涤中，并且把还原焙烧时产生的烟气通入了NaOH或CaO碱液，这样不仅处理了烟气，实现零排放。[0052] 本发明工艺流程短，资源回收率高，未造成二次环境污染和资源浪费，产品附加值高，可实现工业化生产。[0053] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。