进入21世纪以来,我国电解锰行业得到了快速发展,200系不锈钢的问世和电池锰材料的利用,不断推动电解锰行业迅速发展成一个超大体量的产业。电解金属锰行业迅速扩张的背后,企业产生的“三废”给当地环境带来了严重的污染,其中固体废弃物产生的环境问题及环境隐患最为严重,目前平均每生产1t金属锰将会产生6~10t的电解锰废渣。历年电解锰渣累积已超过5000万t,存量巨大。如何实现电解锰渣的“无害化、减量化和资源化,已经成为国内外学者积极探索与研究的热点领域。在我国各省,特别是贵州省,电解锰渣的处理处置技术已成为电解金属锰行业和环保领域的研究热点和难点。如何变废为宝,将锰渣回收综合利用起来,最大限度地降低锰渣的危害,成为涉锰企业和当地政府的焦点。针对这些现象,本文总结了最近几年锰渣的研究进展,为了后续的研究提供参考。
1、电解锰渣理化特性及环境特性
1.1 电解锰渣的成分
电解金属锰的形成,以碳酸锰矿粉(Mn的质量分数为20%~23%)与硫酸进行反应,所得溶液再通过氧化、中和、净化、电解、成品处理等工序得到。电解锰渣外观为黑色粉状聚集物,保水性好,具有黏性,颗粒细小,平均含水量在31.97%,若露天堆放经雨水冲刷,含水率更高,其浸出液pH值范围在5.9~6.6左右。锰渣所含元素主要有Mn、K、Mg、Na、O、Si、S、Fe、P等,可形成以下氧化物,SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3、MgO、MnO、SO3、K2O、Na2O等。锰渣中环境污染物包含的第一类有Hg、Pb、As、Cd等元素,第二类则有Mn、Cu、Fe、Zn等元素,其中Mn含量较高。虽然锰渣中含有危害性的重金属离子,但是其所含的某些元素占比重大,具有二次利用的价值,可进行锰渣的资源化利用。
1.2 电解锰渣的危害
锰渣属于一般工业固体废物(I类),由于电解锰渣的产量较高,技术有限,很大一部分锰渣不能得到有效的利用,随意堆放的情况将会对人体、土壤、水体、生态环境造成严重的危害:
1)电解锰渣对人体健康造成的危害。锰是人体所需的微量元素之一,成人平均每日摄取量应控制在3~7mg之间。过多的锰元素摄入人体会影响身体的健康,导致人体内的微量元素紊乱,堆积在人的心脏,导致死亡。人体锰过量会引发慢性锰中毒,导致情绪失调、脑部萎缩、震颤麻痹状态、
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