电解金属锰生产的污染及其治理

执行标准 —
3 0.3 50 50 1.5 0.05
从分析结果看，浸出液中主要污染物浓度均低
于《 危 险 废 物 鉴 别 标 准—浸 出 毒 性 鉴 别 》（GB 5085.3-1996）中的浸出毒性鉴别值。 3.1.4 硫化渣 硫化精滤工序产生的硫化渣，主要 含硫化钴、硫化镍、硫化锰等金属硫化物。
排放标准／（mg·L-1）
0.5 1.5 2
15 70 0.05 0.1 1.0 0.5 1.0 0.1 100
注：pH（平均值）：处理前为5.8，处理后为8.5，排放标准为6~9。
1.2.2 渣场渗滤液及厂区地表径流处理措施 要 想处理好渣场渗滤液，关键是如何减少渗滤液的产 生量：一要选择无泉水涌出的地方建设渣场，防止渣 库长年渗水；二要尽可能把压滤车间建在紧邻渣库 的位置，减少废渣在运输过程污染地表径流的机率； 三要改进压滤设备，减少废渣含水率，杜绝水冲渣。 这样在渣场营运过程中，仅在连续暴雨时才会产生渗 滤液。为防止周围雨水进入渣场增加渗液产生量，应 在沿渣场四周开挖撇洪沟，将雨水直接引至下游。
总铅 0.8
总砷 0.06
总镍 0.7
总硒 0.12
COD 70
0.02 0.5 0.4 238 21 0.0003 0.04 0.4 0.001 0.2 0.02 62
99.98 99.73 99.96 61.43 97.08 70.00 55.56 50.00 98.33 71.43 83.33 11.43
0.1 0.0030.00005 50 1.5 0.05
从分析结果来看，浸出液中主要污染物浓度均
低于《 危 险 废 物 鉴 别 标 准—浸 出 毒 性 鉴 别 》（GB 5085.3-1996）中的浸出毒性鉴别值，因此电解锰浸 出渣属一般工业固体废弃物（Ⅱ类）。 3.1.2 含铬废渣浸出试验 含铬废渣来自于含铬 废水处理站，该渣属危险废物。含铬废渣浸出试验
以下表1和表3~表6中的有关数据为湖南省 湘西自治州14家电解锰厂的试验数据。
1 废水的产生及治理
1.1 废水的产生 电解锰生产主要废水污染源是钝化废水、洗板
废水、车间地面冲洗废水、滤布清洗废水、板框清 洗废水、清槽废水、渣库渗滤液、厂区地表径流、 电解槽冷却水等。主要污染物是总锰、六价铬和氨 氮等。一 般 情 况 下，吨 产 品 排 放 工 艺 废 水 10~ 25m3，排放冷却水150~300m3。 1.2 废水的治理
第24卷第3期 2006年8月
生产技术
中国锰业 CHINA◜SMANGANESEINDUSTRY
Vo1.24 №3 August2006
电解金属锰生产的污染及其治理
喻 旗，罗 洁，涂文忠
（湘西自治州环保局，湖南 吉首 416000）
摘 要：论述了电解金属锰生产中废水、废气、废渣、噪声的产生及其废水、废气、噪声的治理方法与效 果。详细介绍了废渣的处置与综合利用技术。简要介绍了电解锰生产带来的生态影响及恢复措施。 关键词：电解金属锰；废水；废气；废渣；噪声；治理 中图分类号：X506 文献标识码：B 文章编号：1002-4336（2006）03-0042-04
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中国锰业
第24卷
料来消除污染。化合工序产生的酸雾可采用密闭化 合，负压抽风，碳酸钠溶液吸收，有组织高空排放的 办法来消除污染。加强厂区绿化，特别是在化合车 间、电解车间周围以及厂区与居民区之间建立绿化 带，对减轻大气污染效果非常明显。 2.2.3 扬尘污染控制措施 扬尘产生的主要原因 是厂区地面没有硬化和厂区卫生环境恶劣，只要对 厂区道路进行硬化，建设高标准的原料库和阳极泥
3.1.1 浸出渣浸出试验 电解锰生产过程中浸出 渣产生量最大，浸出渣浸出试验表明，监测指标 7 项，分 别 为 总 锰、总 铅、总 镉、总 锌、总 铜、总 砷 和 总
汞，分析结果见表4。
表4 电解锰浸出渣浸出液分析结果 Lg／L
分析指标 分析项目
总锰 总铅 总镉 总锌 总铜 总砷 总汞
浸出渣 1381.0 0.3 0.05 0.1 标准值 — 3.0 0.3 50
第3期
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图2 废水处理工艺流程
表1 电解锰生产工艺废水处理效果
处理比较
处理前平均值／（mg·L-1） 处理后平均值／（mg·L-1）
去除率／%
矿
种
六价铬 总铬 总锰 氨氮 悬浮物 总汞 总镉 105.8 187.1 1137.2 617 719 0.001 0.09
4 噪声的产生与治理
4.1 噪声的产生 电解锰生产主要噪声源是剥离车间、泵房及风
机等设备，泵类和风机噪声值为90~95dB（A）。 4.2 噪声的治理
为减轻 噪 声 对 环 境 的 影 响，一 要 采 取 降 噪、隔 声、防震措施，将高噪声设备布设在四面有墙的密闭 车间内，经降噪、屏蔽、衰减后，各类声源在室外的噪 声强度可降至75dB（A）以下；二要尽量选用低噪设 备，并在安装时采用减噪措施；三要使噪声源布局合 理，强噪声源和夜间排放的噪声源应安装在人员活 动少或偏僻的地方，以免影响厂区周围居民的生产 和生活；四要对原辅材料运输重车在进入居民区时 进行限速、禁止鸣高音喇叭，并避开沿途居民的休息 时间；五要加强厂区绿化，绿化重点是居民区与生产 区之间、高噪声源周围、空地及道路两侧等，种植一 些高大乔木和灌木，可以起到屏蔽降噪的作用。
3.2 废渣的治理 3.2.1 浸出渣处置 根据废渣毒性浸出实验结果， 电解锰生产产生的酸浸渣虽然属于第Ⅱ类一般固体 废物，但是总锰的浸出浓度很高，危害厂区附近水环
境，污染地下水的事件经常发生。因此，渣库建设必
须请有资质的单位进行地质勘察和设计，在施工中
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电解锰生产废水治理的关健是加强管理，严格
做到“清污分流、雨污分流、污污分流”，同时要在节 水和废水重复利用上多做文章，严格控制吨产品新 鲜用水量，在春冬季无雨期只需补充少量新鲜水改 善冷却水水质，工艺废水可以做到零排放。 1.2.1 工艺废水治理措施 电解锰生产工艺废水 主要为钝化、洗板、洗布、洗框、清槽、地面冲洗等工 序产生的废水，主要污染物为六价铬、总锰、氨氮等， 采用铁炭微电解床还原六价铬+碱石灰乳化絮凝+ 鼓风脱氨治理工艺处理生产工艺废水效果良好，该 废水处理工艺已在湘西自治州电解锰生产企业中普 遍推广（见图2和表1）。
20%的低温新鲜水以确保冷却效果。
2 废气的产生与治理
2.1 废气的产生 电解锰生产主要废气污染源是矿石粉碎工序产
生的大量粉尘，浸出工序产生的少量硫酸雾和大量 粉尘、二氧化碳气体，中和工序和电解工序产生的氨 气。厂区环境太差引起的扬尘污染也会对生产环境 及周边生活环境造成不利影响。 2.2 废气污染防治措施 2.2.1 氨气污染控制措施 在中和工序、电解工序 和水处理吹氨工序中都会产生氨气，由于是无组织 排放，且点多面广，加上浓度很低，所有企业在氨气 污染控制方面都是采用加强车间通风的方法，保证 空气流通，并在车间房顶开设天窗，以减少对室内外 空气的污染。 2.2.2 粉尘及酸雾污染控制措施 矿石粉碎过程 产生的粉尘一般是采用布袋除尘来消除污染。投料 过程产生的粉尘可采用密闭送料或将矿粉浆化后投
渣场渗滤液所含污染物以氨氮、总锰为主，并且 浓度很高。厂区地表径流所含污染物以悬浮物、总 锰、氨氮为主。必须设置收集池，经过滤处理后进入 废水循环系统返回冲氨或制液，不能完全利用的送 废水处理站与工艺废水一并处理。 1.2.3 冷却水重复利用措施 在电解锰生产用水 中冷却水占绝大部分，综合考虑资源与能源消耗，春 冬季可采用凉水塔将冷却水降温后重复利用，但必 须密封冷却水回流系统，以防冷却水被电解液或阳 极液污染而改变冷却水的电导率。在夏秋季应补充
5 生态的影响与恢复
5.1 生态的影响 厂区环境差带来的扬尘污染和无组织排放大气
污染物是造成厂区及周边生态遭破坏的主要原因。 渣库的建设、渣场大面积占用土地和渣场渗滤液污 染库区下游土地、水域和地下水是电解锰生产对生 态破坏大、持续时间长的主要原因。 5.2 生态的恢复 5.2.1 厂区生态保护 电解锰企业应全面规划，合 理布局，走工程治理与生物治理相结合的路子。工程 治理措施是减少扬尘和无组织排放，生物治理措施是 加强厂区绿化。绿化的重点在无组织排放源附近、道 路两侧以及厂区与居民区之间的隔离带。绿化除考虑 减轻氨气、粉尘和噪声污染外，还应适当考虑美化环境 的功能，选择适当树种按功能区域进行绿化。 5.2.2 渣场生态恢复 渣库建设施工期主要是对 渣场地表土、植被的破坏。因此，施工中要注意不得 将表土随意丢弃，堆存应选择适宜地方，施工完毕后 应在堆放弃土的地方种植树木或复垦，对占用、破坏 的植被进行异地补偿。当渣场使用至设计标高时，厂 方应及时对渣场进行复土植被，复土初期只宜种植草 类，因其根系不深，容易成活。当渣场关闭时，表面应 覆土2层，第1层为阻隔层，覆20~40cm 厚的粘土 并压实，防止固废直接暴露和雨水渗入堆体内；第2 层为覆盖层，覆天然土壤，以利植物生长，其厚度依栽 种植物种类而定。闭库后建设方仍需对其继续维护 管理，直到稳定为止，防止固体废物堆体失稳而造成 滑坡等事故。
全国共有建成和在建的电解锰生产厂164家， 为原料，采用酸浸、复盐电解制锰工艺，该工艺较为 总规模约110万t／a，95%以上的企业是用碳酸锰矿 成熟，工艺流程见图1。
图1 电解金属锰生产工艺流程
在电解锰生产过程中会产生大量的废水、废气、 废渣和噪声等污染，不仅浪费资源而且严重污染环 境。笔者根据自己多年的实践，就电解锰生产污染 产生的原因、控制措施和治理方法做简要介绍。
库，加强管理，扬尘污染是可以消除的。
3 废渣的产生及处置
3.1 废渣的产生 电解锰生产主要废渣为酸浸渣，其它废渣有阳
极泥、硫化渣、含铬废渣、生活垃圾等，各种废渣的主 要成份、排放 系 数、种 类 鉴 别 见 表 2，各 种 废 渣 主 要 污染物含量分析结果见表3。
项目 酸浸渣 含铬废渣 阳极泥 硫化渣
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应严格按照要求实施，地质条件欠佳的库址建议按 照危险固 体 废 物 贮 存 场 所 要 求 对 渣 场 进 行 防 渗 处 理。为提高资源回收率，便于废渣处置与运输，减少 渗滤液产生 量，必 须 确 保 浸 出 渣 含 水 率 小 于 30%。 在废渣运输过程中，严禁发生抛洒和泄漏。 3.2.2 含铬废渣处置 废水处理过程产生的含铬 废渣按《国家危险固废名录》环发（1998）089号文件 和国家 环 保 总 局 2005 年 9 月 26 下 达 的《 湖 南、贵 州、重庆三省（市）交界地区电解锰行业污染整治验 收标准》认定，该含铬废渣属于危险固废。企业应在 厂区内修建专用危险固废临时存放库，再以县为单 位集中处置。 3.2.3 阳极泥及硫化渣处理 阳极泥及硫化渣含 有大量的锰等有价金属，可用作生产铁合金、锰盐等 产品的原料进行资源综合利用。
表明，监测指标8项，分别为总锰、总铅、总镉、总锌、 总铜、总砷、总铬和总汞，分析结果见表5。
表5 含铬废渣浸出液分析结果 Lg／L
分析指标 分析项目
总锰 总铅 总镉 总锌 总铜 总砷 总铬 总汞
铬 渣1301.0 0.2 0.03 0.02 0.1 0.0001 0.80.00005
执行标准 Байду номын сангаас 3 0.3 50 50 1.5 10 0.05
表3 电解锰生产矿石及各种固废 主要污染物含量分析结果
Lg／kg
分析项目
总锰
分析结果 总铅 总镉 总锌 总铜 总砷
酸浸渣 阳极泥 含铬废渣 锰粉
30478.0 37.7 3.5 154.4 66.4 39.2 511361.43726.4 3.2 23.2 22.7 1.7 119135.0 31.4 10.7 188.1 1066.0 0.34 157934.8 27.5 3.2 83.8 27.5 20.0
3.1.3 阳极泥浸出试验 阳极泥来自清槽过程，阳 极泥浸出试验表明，监测指标7项，分别为总锰、总 铅、总镉、总锌、总铜、总砷和总汞，分析结果见表6。
表6 阳极泥浸出液分析结果
Lg／L
分析项目 总锰
总铅
分析指标 总镉 总锌 总铜
总砷
总汞
铬 渣 1116.0 0.3 0.03 0.05 0.1 0.00010.00005
表2 电解锰生产固废产生量及主要成份表
主要成份 二氧化硅、二氧化锰、氢氧化铁、硫酸镁、硫酸钙、硫酸铵等 氢氧化铬、氢氧化铁、氢氧化锰等 二氧化锰、金属锰和氢氧化锰等 硫化镍、硫化钴、硫化铁、硫化锰、硫化铜等
单位产品产生量／t 6~7 0.02 0.05 0.02
废物种类鉴别 一般工业固废 危废（HW21） 一般工业固废 一般工业固废
从表1可以看出，该工艺对超标的污染物氨氮 的去除率为 61.43%、总 锰 的 去 除 率 为 99.96%、六 价 铬 的 去 除 率 为 99.98%、总 铬 的 去 除 率 为 99.73%、悬浮物的去除率为 97.08%，总硒的去除 率为83.33%。
收稿日期：2006-04-18 作者简介：喻旗（1962-），男（土家族），湖南慈利人，湘西自治州环保局副局长，工程师.