錳渣性質(zhì)的研究及無害化處理.pdf

1、近年來，我國(guó)電解錳工業(yè)的發(fā)展迅速，電解錳渣的治理以及綜合回收利用問題日益突出。目前由于經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等原因，許多電解錳企業(yè)并未對(duì)電解錳渣做任何處理就將其直接堆放于渣場(chǎng)，長(zhǎng)期堆積的錳渣會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成嚴(yán)重污染。
　　本文概述了電解錳工業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)狀，以及電解錳廢渣產(chǎn)生的原因，對(duì)環(huán)境存在的危害及其綜合利用處理的研究現(xiàn)狀。
　　本實(shí)驗(yàn)所用的錳渣樣品為重慶市秀山縣具有代表性的錳渣，是用硫酸處理碳酸錳礦粉電解生產(chǎn)金屬錳時(shí)遺留的一種含水率較高

2、的工業(yè)廢渣。本文借助X射線熒光光譜分析(XRF)、X射線衍射(XRD)、原子吸收分光光度等現(xiàn)代測(cè)試方法，對(duì)該錳渣樣品的基本理化性質(zhì)進(jìn)行了表征和分析，結(jié)果表明：新鮮的錳渣為黑色泥糊狀粉體，其含水率為27.5％，密度為1.896g/cm3，電解錳渣的pH值在5.9左右，即錳渣呈酸性。錳渣中主要含有O、Si、S、Ca、Al、Fe、Mn、K、Mg、Na、Zn、Cr、P、Ni、Pb、Cd等元素。將其中主要的元素折算成氧化物的形式，則錳渣的主要化學(xué)

3、成分為：二氧化硅(SiO2)、氧化鈣(CaO)、三氧化二鋁(Al2O3)、三氧化二鐵(Fe2O3)、二氧化錳(MnO2)和三氧化硫(SO3)。錳渣中總錳的含量較高為3.86%，水溶性錳、碳酸錳和二氧化錳的含量分別為1.89%、1.49%、0.47%。錳渣粒徑的分布主要集中在180μm以下，小于180μm顆粒占79.39%，小于147μm的顆粒占66.71%，屬于顆粒較細(xì)的工業(yè)廢渣。渣樣品中含有的主要物相有CaSO4?2H2O、SiO2和

4、MnCO3。
　　錳渣浸出毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：經(jīng)蒸餾水浸泡的翻轉(zhuǎn)振蕩浸出液中錳離子的濃度為1812mg/L，高出污水排放標(biāo)準(zhǔn)(2.0mg/L)906倍。浸出液中Zn、Ni、Cd、Pb、Cr的濃度均未超出浸出毒性鑒別標(biāo)準(zhǔn)值的規(guī)定，但是都超出了污染物最高允許排放的濃度值。由于錳渣含水量大且本身呈酸性，錳渣中的重金屬離子會(huì)溶出并隨降雨遷移，若不加以治理將會(huì)對(duì)對(duì)環(huán)境造成危害。
　　實(shí)驗(yàn)分析了不同浸取條件對(duì)錳浸出效果的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明

5、：浸取溶液的pH值對(duì)錳渣中錳的浸出存在顯著的影響。浸出液中錳的濃度隨浸取液pH值的減小而增大。液固比增大時(shí)，錳的浸出濃度減小，且開始時(shí)變化較快，隨后變緩；但是隨著液固比的增加，浸出液中錳離子的總量增加。溫度升高，錳浸出濃度均呈上升趨勢(shì)。浸取溫度低于60℃時(shí)，錳浸出濃度上升較快，達(dá)到60℃后則變化減小。
　　以硫酸和硝酸的摩爾比為5：1配成不同pH值的模擬酸雨進(jìn)行淋溶實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：隨著酸雨 pH值的降低，溶出 Mn2+的濃度越

6、高，淋溶初期，錳離子大量溶出；隨著模擬酸雨淋溶量的增加，淋出液中錳離子濃度呈下降趨勢(shì)，下降速度由快至慢，既可說明錳的基數(shù)在漸漸變小，又可說明了這種相對(duì)較低實(shí)則較高的錳離子溶出液濃度還會(huì)持續(xù)一段時(shí)間。淋溶液不同的pH值對(duì)錳渣中 Mn2+溶出的影響明顯，淋溶液的pH值越低越有利于Mn2+的溶出。
　　根據(jù)錳渣性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本文研究了采用復(fù)合固化劑對(duì)錳渣進(jìn)行無害化處理的化學(xué)方法。并通過對(duì)水泥固化體的初凝、終凝時(shí)間，抗壓強(qiáng)度，浸出毒性和