锰矿酸浸压滤工艺和锰渣固结体浸出毒性研究

锰矿酸浸压滤工艺和锰渣固结体浸出毒性研究锰单质及其化合物是工业生产的重要原料,目前生产单质锰的方法主要为电解法。电解生产单质锰存在如下问题:原锰矿酸浸过程中锰的浸出率较低,压滤后滤饼含水率和含锰量较高,从而造成锰的利用率降低;压滤锰渣直接丢弃使其中有害物质浸出而污染环境。

我国工业发展迅速,锰的需求量与日俱增,提高锰矿资源的利用率,并减小压滤锰渣带来的环境问题,对电解锰行业的可持续发展有重要意义。为解决上述问题,本文通过锰矿石酸浸过程的优化研究,隔膜压滤过程的优化研究,以及利用压滤锰渣制作固结体,减小其浸出毒性,提出能够提高锰的综合利用率和资源化利用压滤锰渣的新思路。

研究结果表明:(1)硫酸浸取菱锰矿的研究中,利用单因素和响应曲面分析方法研究不同酸浸条件对酸浸效果的影响,发现酸浸时间的影响最为显著,矿酸比和搅拌强度影响较小。当酸浸时间4h,矿酸比(质量比)为1:1.8,固液比(质量体积比)为1:15,酸浸率最大可达95%。

(2)隔膜压滤机压滤效果研究中,分别改变不同的进料条件和压滤工艺参数,发现进料方式为逐渐升压、进料温度较高、pH呈弱酸性时,压滤效果较好;水洗和第二次隔膜对压滤有较大的影响,最终滤饼含水率可达28%?29%,含锰量为

1.3%?1.8%。研究滤布种类和使用次数对压滤效果的影响,发现滤布透气率越小,过滤速度越慢,且随着滤布使用次数的延长,过滤速度逐渐减小。

(3)高性能胶凝材料固化压滤锰渣研究中,利用单因素和正交试验分析方法研究不同酸浸条件下固结体的浸出毒性,发现pH对浸出毒性的影响最大,在酸性条件下有较大的浸出,浸出时间和固液比的影响稍小。利用SEM和XRD对不同养

护期的材料进行表征,发现当养护时间为16d时,固结体中结合态锰含量最高,此时固结体的浸出毒性最低。