关于电解锰渣可溶性锰回收的专利分析与解析
电解锰渣无害化处理技术及资源化利用研究进展
第３８卷第６期２０２０年１２月中 国 锰 业ＣＨＩＮＡ′ＳＭＡＮＧＡＮＥＳＥＩＮＤＵＳＴＲＹＶｏｌ．３８Ｎｏ．６ Ｄｅｃ．２０２０收稿日期：２０２０－０８－２９作者简介：徐金荣（１９８９－），男，广西玉林人，工程师，从事有色金属矿山的建设和管理、矿石的加工和利用。
Ｅ ｍａｉｌ：１０３６０９２８１１＠ｑｑ．ｃｏｍ。
电解锰渣无害化处理技术及资源化利用研究进展徐金荣（中信大锰矿业有限责任公司，广西南宁 ５３００２９）摘 要：电解锰渣是电解锰采用湿法冶炼生产过程中产生的浸酸压滤渣。
随着我国电解锰产量的不断提高和原矿品位的下降，锰渣堆存量直线上升。
一方面，锰渣中含有多种污染物，对地表水以及土壤、地下水体具有巨大的污染性；另一方面，渣坝的高势能也成为溃坝灾害的重要隐患。
电解锰渣的优化处理越来越成为锰矿企业安全生产和可持续发展的重大考验。
基于当前电解锰渣在无害化处理和资源化利用的研究现状，总结了各处理方法的优越点，并将电解锰渣资源化利用研究与等发展应用前景相结合，探索锰渣在高效率无害化处理、有机化肥制备、新材料制备等研究方向，实现环保型、经济型的锰渣无害化处理及其资源化利用。
关键词：电解锰渣；无害化处理；资源化利用中图分类号：Ｘ７８１．１ 文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．１４１０１／ｊ．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎ．１００２－４３３６．２０２０．０６．００２０ 前 言当前，我国电解金属锰（以下简称：电解锰）以湿法冶炼的方法进行生产为主，其主要生产流程包括用锰矿石经酸浸获得锰盐，再经过电解槽电解析出得到纯的锰金属。
电解锰渣则是电解锰采用湿法冶炼生产过程中产生的浸酸压滤渣。
据统计，作为全球最大的电解锰生产国和消费国，同时也是电解锰最大出口国，２０１８年中国大陆存电解锰厂家达４９家，产能达到了２２６万ｔ，年产量达到了１４９万ｔ，占全球总产量的９７％［１］（见表１）。
根据当前的技术条件，每生产１ｔ电解锰约产生电解锰渣８～１６ｔ，据统计，我国已堆存电解锰渣量或超过１亿ｔ，每年新增量也超过１０００万ｔ［２ ３］；随着碳酸锰原矿石品位的下降，电解锰渣的排放量也会不断增大。
电解锰渣中锰的浸出行为与动力学分析
此,在二次利用前,对锰、铁、铅等有价金属进行回
对 Mn 浸出率的 影 响,通 过 正 交 试 验 进 一 步 优 化
浸出条件,并基于 液 固 未 反 应 收 缩 核 模 型 建 立 了
收至关重要。酸 浸 是 一 种 成 熟 的 湿 法 冶 金 技 术,
电解锰渣中回收 锰 的 浸 出 动 力 学 模 型,探 究 了 其
关键词:电解锰渣;硫酸;浸出;锰;动力学;模型;机制
中图分类号:
TF803.
21;
TF792
文献标识码:
A
DOI:
10.
13355/
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2024.
01.
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电解 锰 渣 (
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文章编号:
1009
2617(
2024)
01
0039
与研究的热点领域。
电解锰 渣 的 资 源 化 再 利 用 主 要 包 括 制 备 水
泥、凝胶和耐火砖等建筑材料,但因其中所含重金
,因
高 浓 度 的 氨 氮 及 钙 、铝 等 元 素 ,酸 浸 液 的 后 续 处
70 ℃ 下 采 用 水 洗 —酸 浸 法 处 理 电 解 锰 渣 ,锰 回
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收 率 可 达 97.
第 43 卷第 1 期(总第 193 期)
2024 年 2 月
湿法冶金
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电解锰渣资源化利用研究进展
电解锰渣资源化利用研究进展陈红亮;王德美;郭建春;陈恒;郑娟【摘要】电解锰渣是碳酸锰矿经酸浸、氧化沉铁、氨水中和及压滤后产生的酸性废渣。
我国大部分企业将废渣筑坝堆存处理，大量锰渣的堆存对环境造成了严重的影响，电解锰渣的利用已成为亟待解决的问题。
综合近年来国内外电解锰渣资源化利用的研究，从回收有价金属、制备建筑材料、化肥和吸附材料等方面总结和对比电解锰渣资源化利用的特点，为开发电解锰渣的利用价值提供参考。
%Electrolytic manganese residue (EMR) is a kind of acid residue and is produced by acid leach-ing, iron oxidation, ammonia neutralizing and filtering of manganese carbonate. Most companies stored EMR by stockpiling in China. A large number of stockpiled EMR has caused serious environmental problem. The reuse of EMR has been an immediate problem. This paper summarized the studies of EMR utilization at home and abroad in recent years. Through summarizing and contrasting the characteristics of EMR utilization for recovery of valuable metals from EMR, preparation of construction materials, fertilizer and adsorption ma-terials etc. to provide some valuable references for the further development of EMR utilization.【期刊名称】《六盘水师范学院学报》【年(卷),期】2016(028)001【总页数】3页(P7-9)【关键词】电解锰渣;资源化利用;锰;建筑材料【作者】陈红亮;王德美;郭建春;陈恒;郑娟【作者单位】安顺学院化学化工学院，贵州安顺561000;安顺学院化学化工学院，贵州安顺561000;安顺学院化学化工学院，贵州安顺561000;安顺学院化学化工学院，贵州安顺561000;安顺学院化学化工学院，贵州安顺561000【正文语种】中文【中图分类】TF792;X752015-06-18Abstrraacctt:: Electrolytic manganese residue (EMR) is a kind of acid residue and is produced by acid leaching, iron oxidation, ammonia neutralizing and filtering of manganese carbonate. Most companies stored EMR by stockpiling in China. A large number of stockpiled EMR has caused serious environmental problem. The reuse of EMR has been an immediate problem. This paper summarized the studies of EMR utilization at home and abroad in recent years. Through summarizing and contrasting the characteristics of EMR utilization for recovery of valuable metals from EMR, preparation of construction materials, fertilizer and adsorption materials etc. to provide some valuable references for the further development of EMR utilization.Key worrddss:: electrolytic manganese residue; resource utilization; manganese; building materials锰是我国国民经济的重要物资和战略资源之一。
锰渣调研报告
锰渣调研报告锰渣调研报告一、引言锰渣是一种常见的工业废料，产生于锰冶炼过程中。
锰渣含有大量的锰元素，其废弃利用问题日益凸显。
本调研报告旨在研究锰渣的废弃利用现状，分析其存在的问题，并提出相应的解决方案。
二、调研方法本次调研采用文献资料分析和实地走访相结合的方法，以了解锰渣的废弃利用情况、问题所在以及可行的解决方案。
三、研究结果与分析1. 锰渣废弃利用现状根据调研结果显示，目前大部分锰渣仍然处于废弃状态，没有得到充分利用。
一些企业仅对锰渣进行简单的堆放或填埋处理，导致资源浪费和环境污染。
2. 锰渣废弃利用存在的问题（1）资源浪费：锰渣含有丰富的锰元素，若不加以利用就白白浪费了宝贵的资源。
（2）环境污染：锰渣里可能含有一些有毒有害物质，若随意处理则可能造成土壤、水体等环境的污染。
（3）缺乏有效的利用技术：当前，锰渣的利用技术相对滞后，缺乏有效的技术手段进行综合利用。
3. 锰渣废弃利用的解决方案（1）锰渣的回收与再利用：可以通过物理或化学方式，将锰渣中的有用成分分离提取并加以利用，如用于制备化肥或冶金行业。
（2）废弃渣土处理：对于含有有毒有害物质的锰渣，可以采用固化、化学处理等方式进行无害化处理，以保护环境。
（3）加强科研和技术推广：加大对锰渣废弃利用技术的研究与开发力度，推广应用成熟的技术，以提高废弃利用效率和质量。
四、结论本次调研结果显示，锰渣的废弃利用存在资源浪费和环境污染的问题。
解决这些问题需要加强科研和技术推广，并制定相应的政策与规范，促进锰渣资源的有效利用。
同时，企业也应该加强环保意识，将废弃渣土的处理作为一项重要的工作进行推广。
总之，锰渣的废弃利用问题不容忽视，只有通过切实有效的措施，才能实现锰渣资源的最大化利用，以推动可持续发展。
锰渣变锰料变废为宝的例子
锰渣变锰料变废为宝的例子随着工业的快速发展，锰渣作为一种工业废弃物，大量堆积，不仅占用土地资源，还可能对环境造成污染。
然而，通过科学的方法和技术手段，我们可以将锰渣变废为宝，实现资源的有效利用。
一、锰渣的来源与性质锰渣是锰矿石经过冶炼、加工等过程产生的废弃物。
它含有大量的锰、铁、硅等有价值的元素，同时也有一些有害物质，如硫、磷等。
这些成分使得锰渣具有潜在的利用价值。
二、锰渣的回收利用技术物理分选法物理分选法是利用锰渣中不同成分的物理性质差异，如密度、磁性、导电性等，将有价值的成分与有害物质分离。
这种方法简单易行，但回收率较低。
化学浸出法化学浸出法是利用化学试剂与锰渣中的有价成分发生反应，将其溶解并提取出来。
这种方法可以有效地回收有价值的元素，但需要消耗大量的化学试剂和能源，且可能产生二次污染。
生物浸出法生物浸出法是利用微生物对锰渣中的有价成分进行氧化还原反应，将其溶解并提取出来。
这种方法具有环保、节能、高效等优点，但需要较长的反应时间和适宜的微生物种类。
三、锰渣变锰料的应用制备锰系合金通过回收利用锰渣中的有价成分，可以制备出各种锰系合金，如锰铁合金、锰铜合金等。
这些合金具有优异的性能和广泛的应用领域，如钢铁冶炼、有色金属加工等。
制备肥料通过一定的工艺处理，可以将锰渣中的磷元素转化为磷酸盐肥料，为农业生产提供养分。
同时，锰渣中的其他成分也可以作为土壤改良剂，提高土壤肥力和改善土壤结构。
制备建筑材料通过一定的技术处理，可以将锰渣中的硅元素转化为硅酸盐水泥等建筑材料。
这些材料具有优异的性能和广泛的应用领域，如建筑、道路、桥梁等。
四、锰渣变锰料的经济效益与社会效益经济效益通过回收利用锰渣中的有价成分，可以为企业节约大量的原材料成本。
同时，制备出的各种产品也可以带来可观的经济效益。
例如，制备出的锰系合金可以用于钢铁冶炼等领域，为企业带来可观的利润。
社会效益通过回收利用锰渣中的有价成分，可以减少废弃物的排放和占用土地资源的情况。
电解锰渣的物相成分与烧结特性研究
电解锰渣的物相成分与烧结特性研究赵虎腾;李远霞;谭德斌;张杰;宋谋胜【摘要】锰渣是电解锰时产生的酸性固体滤渣,含大量有害物质而污染环境.采用XRD、XRF、材料测试机和SEM,研究了锰渣的物相成分和烧结特性.锰渣主要含石英(SiO2)和石膏(CaSO4·2H2O),成分主要是Al2O3、Fe2O3、MgO、MnO等氧化物.在960~1020 ℃内样品吸水率、气孔率随温度升高而增大,而密度和强度减小.在1020~1060 ℃内样品吸水率、气孔率减小,密度和强度急剧增大,最高达1.479 g/cm3密度和9.6 MPa抗折强度.超过1040 ℃时因部分液相出现致样品收缩开裂而不适合继续烧结.%Electrolytic manganese residue (EMR) is a kind of solid and acid filter residue produced in the production process of electrolytic metal manganese, and contains a large amount of hazardous substances that can result in the serious environmental pollution.By utilizing XRF, XRD, material testing system and SEM, the mineral phase compositions and sintering properties were investigated.It was found that EMR primarily consisted of quartz (SiO2) and chemical gy psum (CaSO4·2H2O), and its chemical compositions were some oxides such as Al2O3, Fe2O3, MgO and MnO.When sintered at 960~1020 ℃, the water absorption and porosity of sample increased with the sintering temperature rising, but the density and bending streng th decreased.When sintered at 1020~1060 ℃, inversely, the water absorption and porosity of sample lowered down, but the density and strength decreased sharply, which can obtain the maximum density of 1.479 g/cm3 and maximum strength of 9.6 MPa.Once sinteredabove 1040 ℃, some liquid phases would appear in the sample and thus led to shrinkage and cracking, indicating the failure of continued sintering.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2017(045)009【总页数】4页(P91-94)【关键词】电解锰渣;物相成分;烧结;强度;微结构【作者】赵虎腾;李远霞;谭德斌;张杰;宋谋胜【作者单位】铜仁学院物理与电子工程系,贵州铜仁 554300;铜仁学院物理与电子工程系,贵州铜仁 554300;铜仁学院物理与电子工程系,贵州铜仁 554300;铜仁学院物理与电子工程系,贵州铜仁 554300;铜仁学院物理与电子工程系,贵州铜仁554300;铜仁市创建国家环境保护模范城市办公室,贵州铜仁 554300【正文语种】中文【中图分类】X781金属锰作为一种重要的冶金、化工原料，是国民经济中重要的基础物资和国家重要战略资源之一，有“战略金属”之称。
电解锰渣处置技术研究现状
电解锰渣处置技术研究现状【摘要】我国是世界上最大的电解锰生产国与消费国，电解锰生产产生的大量电解锰渣是目前制约电解锰行业可持续发展的重大难题。
本文对现有电解锰渣资源化、减量化、无害化相关处置技术进行概述和对比分析，提出建议，为后续电解锰渣综合利用提供参考。
【关键词】电解锰渣；处置技术；研究现状我国在进入21世纪后电解金属行业快速发展，特别是电解金属锰行业，在短时间内就成为主要的生产国和出口消费国。
据统计，自2008年以来，我国每年电解锰产量大于100万吨，2020年的产量甚至达到了150.13万吨。
电解锰生产过程中产生大量固体废渣，生产1t电解锰排放约8~12t的湿渣[26]，渣中还含有不少可利用的资源，而目前对电解锰渣的处置方式主要是堆存在渣库中，不仅造成了环境污染及隐患，亦造成了资源浪费。
考虑到电解锰渣具有特殊的理化性质，比如水分高、水化活性低等，对其应用的处置技术应突破当下遇到的瓶颈而得到广泛应用，才能解决带来的环境问题。
1.电解锰渣的基本性质我国主要的锰矿资源是菱锰矿，即碳酸盐矿物。
锰矿粉在经过浓硫酸浸出、中和、净化后进行压滤，滤渣即为电解锰渣。
电解锰渣为黑色或灰黑色细粒固体，通常情况下有超过80%的粒径在30μm以内，为弱酸性。
对锰渣的各组分进行分析，发现锰渣的主要成分为SiO2、CaO、SO2、MnO、Fe2O3、MgO、Al2O3等，还含有少量的Ni、As、Zn、Pb、Co、Cu、Cr等重金属。
陈红亮等[1]通过XRD方法分析物相时发现锰渣中主要含有硫酸钙、各种形态的石膏、石英、黄铁矿及硫酸锰铵、六方锰矿、锰尖晶石、钙锰氧化物等含锰物质。
电解锰渣中因目前压滤工艺限制而常常含有25%~32%的新液，含量大量水溶性锰和硫酸铵，因而其毒性浸出液中锰和氨氮含量较高，电解锰渣应属于《一般工业固体废物贮存和填埋污染控制标准》（GB 18599-2020）中第Ⅱ类一般工业固体废物。
2.电解锰渣的处置技术目前电解锰渣处置技术的研究方向为无害化、减量化与资源化。
回收电解锰渣中的可溶性锰
金属 锰 作 为 一 种 重 要 的冶 金 、 工 原 材 料 ， 化 在 国民经济 中具 有 十 分 重 要 的 地 位 。我 国锰 矿 石 的 特 点是贫 、 、 ， 矿 资 源 占到 了 全 国 总 资 源 的 细 杂 贫
（． １ 中国环境科学研究 院 清洁生产中心 ， 北京 １０ １ ； ． ０ ０ ２ ２ 中国矿业 大学 （ 北京 ）化学 与环境工程学 院 ， 北京 １０ ８ ） ００ ３ ［ 摘要 ］以电解锰渣滤液为实验原料 ， 究 了利 用二氧化碳 和氨水 回收锰渣 滤液 中可 溶性锰 的工艺 ， 研 实验结 果表 明： （ 当ｎ 氨水 ） ， 可溶性锰 ） ２ ５ 、 氧化碳 曝气流量为 ５ ／ 、 ：ｚ （ 为 ．０ 二 ０Ｌ ｈ 曝气时间为 ５ｍｉ、 ｎ 振荡时间为 ６ ｎ时 ， ０ｍｉ 可溶 性锰 回收率达 ７ ％ 以上 ； ５ 对沉淀物进行 Ｘ射线衍射分析 ， 酸锰纯度接近 １０ 碳 ０ ％。１ｋ ｇ电解锰渣 可回收 ２ ７ｍｇ碳
ａ ｒ ｔ ｎ ｔ ｅ ｉ ｉ ｎ ｈ ｈ ｋｉｇ ｔ ｅ ｉ ０ ｍ ｉ ｅ ａｉ ｉ ｓ５ ｒ ｎ ａ ｄ ｔ ｅ ｓ ａ ｎ ｉ ｓ６ ｎ，ｔ ｅ ｒ ｃ ｖ ｒ ｆｓ ｌ ｂ ｅ ｍ ａ ｇ ｎ ｓ ｓｏ ｅ ５％ ． ｏ ｍ ａ ｍ ｈ ｅ ｏ ｅ ｙ ｏ ｏ ｕ ｌ ｎ ａ ｅ ｅ ｉ ｖ ｒ７ Ｔｈ ｅ ＸＲＤ ｎ ｌ ｉ ｅ ｕ ｔ ｆ ｔ ｒ ｃｐ ｔｔ ｓ ｏｗ ｈ ｔｔ ｅ ｕ ｉｙ ｏ ａ ａ ｅ ｅ ｃ ｒ ｏ ｔ ｓ ｌ ｓ ｏ ａ ａｙｓｓ ｒ ｓ ｌｓ ｏ ｈｅ ｐ ｅ ｉ ｉａｅ ｈ ｔ ａ ｈ ｐ ｒｔ ｆ ｍ ｎｇ ｎ ｓ ａ ｂ ｎａｅ ｉ ｃｏ ｅ ｔ １ ０％ ． ２ ｇ ｍ ａ ｇａ ｅ ｅ ｃ ｒ ｏ ｔ ａ ｅ ｒ ｃ ｖ ｒ ｄ ｆｏ ｌｃｒ ｌ ｔｃ ｍ ａ ａ ｅ ｅ ｒ ｓｄ ｅ ０ ７ ｍ ｎ ｎ ｓ ａ ｂ ｎａｅ ｃ ｎ ｂ ｅ ｏ ｅ ｅ ｒ ｍ １ ｋｇ ｅｅ ｔｏ ｙ ｉ ｎｇ ｎ ｓ ｅ ｉ ｕ ．
电解锰渣综合利用研究进展
电解锰渣综合利用研究进展杨晓红;向欣;林丽荣;张露露【摘要】近年来,随着电解锰行业的飞速发展,其产生的大量废渣对环境的污染问题也日益突出.因此,对电解锰行业产生的废渣进行资源化利用成为近年来研究的热点.从理化性质及综合利用角度对电解锰渣进行了分析,为电解锰渣的资源化利用提供参考.【期刊名称】《铜仁学院学报》【年(卷),期】2018(020)003【总页数】5页(P38-42)【关键词】电解锰渣;物相组成;综合利用;资源化【作者】杨晓红;向欣;林丽荣;张露露【作者单位】铜仁学院材料与化学工程学院,贵州铜仁 554300;铜仁学院材料与化学工程学院,贵州铜仁 554300;铜仁学院材料与化学工程学院,贵州铜仁554300;铜仁学院材料与化学工程学院,贵州铜仁 554300【正文语种】中文【中图分类】X7050．引言锰是国民经济发展中重要的战略资源之一，锰及锰的化合物（如：MnO2Mn3O4、MnSO4）广泛应用于化学、医药、冶金、建筑材料、电子、农牧业等领域[1]。
我国电解锰产量占全球产量的98%以上，是世界电解锰生产、消费和出口大国[2]。
我国电解锰工业主要集中在锰矿资源丰富的广西、湖南、贵州、云南、重庆市和辽宁省等地。
2016年我国电解锰产量为101万吨，其中约72万吨采用国产碳酸锰矿石生产[3]，随着矿石的不断开采，我国的锰矿石品位不断降低，加上压滤工艺等限制因素，导致每生产1吨电解锰就会产生约9～11吨酸性废渣。
据统计，截至2012年，我国堆存电解锰渣已达7784万吨，且以每年1000万吨的速度增加[4-5]。
电解锰渣是碳酸锰矿石经酸解、中和、压滤、除杂后产生的酸浸渣、硫化渣和阳极渣的混合体[6]。
大量锰渣的堆积不仅会占用大量土地资源，同时锰渣中含有过量氨态氮、硫酸盐、以及超过国家环保排放标准的铬、镍、铜、锰等重金属离子，将对周围土壤造成污染，并随雨水流入河流及地下将造成水体污染，危害作物生长及人类健康。
电解锰渣无害化处理与资源化利用技术研究进展
电解锰渣无害化处理与资源化利用技术研究进展四川中哲新材料科技有限公司摘要：近年来，随着经济的快速发展，电解锰行业发展迅速，其产生的大量锰渣导致的环保问题也日益突出，成为制约电解锰行业发展的瓶颈。
随着我国对环境保护的要求越来越严格，电解锰渣的资源化利用研究日益受到公众的重视。
本文分析了锰渣的组成及锰渣资源化利用进展情况，总结了锰渣资源化利用不同方向的局限性，指出了锰渣资源化利用应该结合当地实际情况，提高锰渣资源化产品的附加价值等，以期为锰渣资源化利用提供参考。
关键词：电解锰渣；无害化；与资源化；技术研究引言金属锰是有色金属冶金、钢铁工业及化工等领域必不可少的重要原材料，属于国家重要的战略物资，在国民经济中占有重要的地位。
目前，锰的主要生产方法是电解法，截止2020年我国电解锰的年产能超过200万t，2018年实现年产量约149万t，年产量超过世界电解金属锰总产量的95%。
电解金属锰生产过程中会产生锰渣，据统计每生产1t电解金属锰将会产生8~12t电解锰渣，而且随着锰矿品位急剧降低，电解金属锰产渣量越来越大。
截至2018年年底，全球未资源化利用的电解锰渣总量约为1.5亿t，并以每年1000万t的速度持续增加。
在《国民经济和社会发展第十四个五年规划》以及《国家创新驱动发展战略纲要》等国家和行业规划中，明确指出“围绕矿产资源高效开发、节能减排、智能开发和矿业生态环境修复等绿色科技创新体系，攻克资源开发的共性关键技术和前沿技术，解决制约我国矿产资源保障和绿色开发与利用的瓶颈问题”。
在国家十部门联合印发的《关于“十四五”大宗固体废弃物综合利用的指导意见》中也提出，未来我国大宗固废仍将面临产生强度高、利用不充分、综合利用产品附加值低的严峻挑战。
因此，加快推进黑色金属、有色金属、稀贵金属等共伴生矿产资源综合开发利用和有价组分梯级回收，推动有价金属提取后剩余废渣的规模化利用，研究开发电解锰渣资源化技术，是解决制约电解锰产业发展瓶颈，贯彻国家政策，共建节能减排建设资源节约型、环境友好型社会的途径之一。
湘西自治州电解锰渣综合利用研究
Academic Forum424《华东科技》湘西自治州电解锰渣综合利用研究陈 佳（湘西自治州环境评估服务中心，湖南 吉首 416000）摘要：湘西自治州电解锰生产历史悠久，近40年来电解锰企业产生锰渣总贮存量超过1000万吨。
大量堆存的锰渣即增加了环境风险也浪费了资源。
本文结合湘西自治州电解锰行业现状，提出以电解锰生产企业为主体，利用电解锰生产企业现有生产设施作为锰渣综合利用设备，以可溶性锰浸出、制砖为手段，实现提高金属锰回收率、降低锰渣处置成本的目的。
最终1t 电解锰渣可回收0.013tMn，锰综合回收率提高7%。
关键词：电解锰渣；可溶性锰回收；制砖；综合利用金属锰是一种重要的冶金、化工原料，广泛应用于钢铁冶炼、合金制造等行业。
湘西自治州地处武陵山区，锰矿资源十分丰富，已探明储量0.48亿吨，其电解金属锰生产已有37年历史，形成了约40座电解锰渣尾矿库，电解锰渣总贮存量超过1000万吨。
电解锰渣长期大量堆存即对地表水、地下水环境安全构成严重威胁，也浪费了矿产资源，其综合利用已成为必然。
1 电解锰渣理化性质 电解锰渣为黑色细小颗粒，压滤后为块状，pH 值5.8-6.0，呈弱酸性，属第Ⅱ类一般工业固体废物，主要化学成分为SiO 2、CaO、Al 2O 3、Fe 2O 3、MgO、MnO 等（详见表1）。
电解锰渣中Mn 存在形态以(NH 4)2Mn(SO 4)3、Mn(O,OH)2、CaMn 2O 4、MnFe 2O 4为主，对应矿物质为硫酸锰铵、六方锰矿、钙锰氧化物、锰尖晶石。
其中硫酸锰铵是电解锰生产过程产生并沉积在电解锰渣中的复合盐，易溶于水，为可溶性锰。
六方锰矿、钙锰氧化物、锰尖晶石多为原矿石中难溶性锰。
电解锰渣因含2%以上可溶性锰，即具有一定的利用价值，但也是锰渣污染主要来源。
表1 电解锰渣化学成分名称 SiO CaO Al O Fe O MgO MnO SO KO NaO P 0ZNO 含量32.1512.567.685.363.002.9331.782.420.810.620.0152 电解锰渣综合利用方案根据以上特性，一是电解锰渣含有硫酸锰铵，易溶于水，锰渣中可溶性锰具体一定回收价值。
锰矿废渣回收利用途径的探讨
锰矿废渣回收利用途径的探讨摘要锰矿渣是指以锰矿石冶炼生铁过程中排出的熔渣在高温熔融状态下经水淬急冷后形成的一种废渣。
本文先分析了锰矿废渣的危害，在此基础上分析了废渣的处理利用现状，最后从四个方面分析了锰矿废渣的回收利用途径。
关键词锰矿废渣；物理法；途径中图分类号tf7 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2013）88-0057-020 引言锰矿渣实质上是指以锰矿石冶炼生铁过程中排出的熔渣在高温熔融状态下经水淬急冷后形成的一种废渣。
就目前我国锰矿渣的回收利用而言，其还未得到充分的开发利用，随着锰矿渣量的不断增加，不仅仅会导致废渣堆积如山、污染环境、占用场地、阻碍交通，同时这也是一种资源的浪费，因为废渣中含有一些可以被再次回收利用的物质，可以通过一定的回收方式将去利用于其它方面，而减少废渣对环境地破坏。
1 废渣的危害由于废渣中含有一定量的重金属离子，如果对其处理不当，不仅仅会直接污染环境，也会间接地对人类的健康产生威胁，就其主要的危害可以归纳如下。
1.1 对土壤的污染在处理废渣时，如果直接将其堆放在土壤之上，而不经过任何的处理措施，将会直接对土壤造成严重的污染。
这主要是因为：废渣的露天堆放不仅会占用大量的土地，同时，废渣的中的重金属离子会随着雨水等逐渐渗入到土壤中，而在一定程度上破坏土壤原有的结构、以致土壤的基质被污染、养分流失等问题。
1.2 对水体的污染锰矿废渣在风化淋溶的作用下，其内部的大量重金属离子会被迁移到周围的地表水，有的甚至迁移到了地下水中，使得水体中的重金属离子含量超标，而影响生活用水的质量。
1.3 对生态环境结构的影响随着锰矿废渣中的锰、铅等重金属进入环境，这些重金属会长期蓄积于土壤中，当量达到一定程度时，便会降低自然界的自净能力，最终的结果便是降低土壤自身的肥力。
如果利用这样的土体进行种植，一旦重金属被植物吸入体内，便会导致产量的减少，甚至危害人的健康。
另一方面，土中的重金属还将会迁移到相邻的环境介质中，遇到降雨时，还会随着雨水渗透到更深层土壤里，一步一步地影响整个生态系统。
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关于电解锰渣可溶性锰回收的专利分析与解析化学工程段斌 12012130503 一、项目综述:
电解锰生产过程中产生大量的电解锰渣，既造成环境污染，占用土地资源，同时其中所含的可溶性锰没有回收利用，产生锰资源的浪费，降低锰矿资源的利用率，生产成本同时增长。
因此，对于电解锰渣中所含可溶性锰的回收有实际应用价值。
二、专利来源:
通过中国专利网查询，“电解锰”关键词，共搜索到114项专利;经过第一步筛选，符合“电解锰渣、泥”搜索条件的共35项专利;第二部筛选，符合“回收锰”搜索条件的共10项(其中包括4项专利题目未提到回收锰，作为待查看项)。
具体见下表:
序号申请号专利名称
电解锰槽渣淬净法生产高品质二氧化锰工艺 1 02114304.8
电解锰渣灰的治理方法及其产品 2 91103273.8
一种从电解锰阳极渣中回收锰、铅的技术 3 201210114387.4
一种电解锰渣综合利用的工艺 4 200810044775.3
一种处理与利用电解锰废渣的方法 5 200910104041.4
一种从电解锰阳极泥中回收锰和铅的方法 6 200910044527.3
生物淋滤浸取电解锰渣中锰的方法 7 200910238478.7
一种电解锰废渣中可溶性锰回收的方法 8 201110001844.4
一种电解锰渣无害化处理方法 9 201110001843.X
利用机械力化学法提取电解锰废渣或低品质锰矿中锰的方法及其助剂 10 201210233121.1
(注:下划线项为待查看专利)
三、专利分析:
通过分析上表所列10项专利摘要，符合项目要求的共x项专利，其中
第2项为制备硅锰肥，未对锰进行回收;第4项为反复水洗、过滤，不建议采纳;第7项采用生物淋洗发进行处理，不能连续大量处理;第9项未对锰的回收进行研究，可对回收氨气进行参考。
因此，具备参考价值的是第1、3、5、6、8、10项，共6项。
四、对比总结:
1. 02114304.8 电解锰槽渣淬净法生产高品质二氧化锰工艺
此专利采用NaF和NH4NO3作为萃取剂对电解阳极渣中的MnO2进行萃取，在加入CH3CONH2和H2SO4调整pH值后进行固液分离，脱水干燥后得到MnO2。
另外，液相加入NH3HCO3进行除重金属离子处理后，得到副产品锰盐和铵盐。
优点:回收阳极渣中所含所有金属元素，过程无废渣排出，无污染。
缺点:萃取剂的使用增加了F离子含量，铵盐的加入造成浪费，若能不加入铵盐同时回收铵盐，回收过程成本将大大降低。
2. 201210114387.4一种从电解锰阳极渣中回收锰、铅的技术此专利将阳极渣进过干燥研磨后，粒度小于100目的用水配成浆料，加入
H2SO4和SO2，亚硫酸根将四价和六价锰还原为二价锰，形成MnSO4，进过提纯净化浓缩等，作为电解锰母液使用。
同时阳极渣中的铅、锡等元素富集在残渣中，可进一步提取。
优点:同时回收了阳极渣中的锰和其他重金属元素，降低对环境的污染，做到资源的回收利用。
缺点:SO2是一种对环境污染较重的原料，大量加入的过程中不能保证100%充分反应，造成一定的残留，影响当地环境。
若能找到替代SO2的还原剂，既环保又经济，对降低回收成本作用明显。
3. 200810044775.3 一种电解锰渣综合利用的工艺
此专利采用反复水洗、过滤回收可溶性物质。
鉴于当地水资源有限，可持续发展的角度上，不建议采纳。
4. 200910104041.4 一种处理与利用电解锰废渣的方法
此专利流程图见上，对废渣洗液加入碳酸铵和絮凝剂聚丙烯酰胺，得到碳酸锰沉淀和第一次滤液，对第一次滤液加入硫酸铝晶体和晶体调节剂硼砂，析出十二水硫酸铝铵晶体。
优点:将不易分离的硫酸锰、硫酸铵转换成易分离的碳酸锰、十二水硫酸铝铵晶体。
生产成本低，易于实现工业化操作。
缺点:专利中未提及工业化操作实验结果，说明此过程中还存在一定困难，不易实现。
但是，专利中分别进行了6组实验，充分分析了实验影响因素，为工业化提供理论依据。
此专利可以作为回收可溶性锰实验的参考依据。
200910044527.3一种从电解锰阳极泥中回收锰和铅的方法 5.
此专利用玉米杆浓硫酸降解-稀释水解液直接对阳极泥还原浸出，进出也经除杂、过滤，制备碳酸锰、铅精矿。
其中阳极泥浸出工艺条件:质量配比(阳极泥:玉米杆:硫酸=1:0.6-0.8:0.6-0.8;玉米杆降解硫酸浓度60-70%，
降解温度50-60?;玉米杆水解硫酸浓度20-30%，水解温度90-98?，水解时间
1-2h;浸出温度90-98?，浸出时间1-2.5h，固体浓度0.12-0.17g/ml)。
优点:充分利用了玉米杆作为还原浸出剂的价格低廉、来源广泛的特点，过程操作简单易行，操作条件易达到。
当地玉米杆资源丰富，可进行充分利用对可溶性锰进行回收，有实际应用价值，可作为实验参考。
6. 200910238478.7 生物淋滤浸取电解锰渣中锰的方法
此专利将锰渣经过烘干、研磨、过筛，培养菌种，10天左右进行生物淋洗，持续10天，重金属由固相进入液相，过滤除去废渣得到含有重金属生物淋滤液。
优点:无害化处理，效果明显且简单易行，具有环保、高效、低成本、工艺简单、回收率高、可工业化推广的优点。
缺点:对所使用菌种要求较严格，处理时间过长，不宜连续大量处理。
7. 201110001844.4一种电解锰废渣中可溶性锰回收的方法
此专利流程如上，所得碳酸锰品味接近100%，锰的回收率98.1%。
优点:过程中只添加少量氨水和二氧化碳，此原料易得，价格低廉，实验原理简单易懂。
对此专利本人设计一工业流程进行试验，具体试验尚未开始，结果未可知。
流程如下:
8. 201110001843.X一种电解锰渣无害化处理方法
此专利流程通过添加木质素磺酸钠、硅酸钠、生石灰粉等，处理锰渣，同时回收氨气，残渣进行掩埋。
此专利并未对回收可溶性锰进行研究，因此对锰的回收参考价值不大。
9. 201210233121.1 利用机械力化学法提取电解锰废渣或低品质锰矿中锰的方法及其助剂
此专利将机械分离与化学分离相结合，通过向锰渣中添加助剂进行共同粉碎，使之相互作用，然后使用硫酸热浸提，固液分离后，降低锰含量至0.1%以下。
此方法适用于电解锰母液制备前的锰矿浸取，具有一定的参考价值。
五、总结: 通过对相关专利的检索及对比分析，关于回收可溶性锰的可行性进行参
考验证，提供了大量实验资料及实验经验，为以后实验做准备。