一种电解锰压滤渣中除去硫酸根的工艺.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200910043745.5

申请日:

2009.06.20

公开号:

CN101670353A

公开日:

2010.03.17

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

专利权的转移IPC(主分类):B09B 3/00变更事项:专利权人变更前权利人:花垣县强桦矿业有限责任公司变更后权利人:石朝军变更事项:地址变更前权利人:416400 湖南省花垣县花垣镇步行街二栋C单元501室变更后权利人:416405 湖南省花垣县民乐镇谷哨村二组54号登记生效日:20150804|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B09B 3/00申请日:20090620|||公开

IPC分类号:

B09B3/00

主分类号:

B09B3/00

申请人:

花垣县强桦矿业有限责任公司

发明人:

石朝军; 麻德立; 石增寿; 柳 洁; 宋宏清; 符秋娴; 石邦军

地址:

416400湖南省花垣县花垣镇步行街二栋C单元501室

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明公开了一种电解锰压滤渣中除去硫酸根的工艺,它是将电解锰压滤渣与煤粉混合,然后在回转窑中煅烧,将煅烧后的还原反应产物经旋风分离器进行固气分离。本发明原料广泛,煅烧后的压滤渣可用作为水泥生产的硅原料、水泥熟料的添加物、硅酸盐制品生产原料,提高了原料的利用率,且尾气经吸收塔处理,减少环境污染,是一种经济环保高效的新工艺。

权利要求书

1、  一种电解锰压滤渣中除去硫酸根的工艺,其特征在于:将电解锰压滤渣低温预热烘干,粉碎成粉状加入适量的煤粉,混合均匀;将混合物放入回转窑中,高温煅烧一段时间;将煅烧还原的产物经旋风分离器进行固气分离,气体经吸收塔处理,固体产物则经冷却即可。

2、
  根据权利要求1所述的一种电解锰压滤渣中除去硫酸根的工艺,其特征在于:所加的煤粉量按照燃烧放热量使反应温度达到1200℃为计算依据加取;一般要求煤的燃烧值为5000千卡/千克以上,加煤量占入窑原料重量的13%;燃烧值达6000千卡/千克,则加煤量占入窑原料重量的10%;如煤的燃烧值较低,只在4000~5000千卡/千克,则加煤量占入窑原料重量要达17%左右。

3、
  根据权利要求1所述的一种电解锰压滤渣中除去硫酸根的工艺,其特征在于:所述的煅烧是指在1050~1200℃下反应40分钟至1小时。

说明书

一种电解锰压滤渣中除去硫酸根的工艺
技术领域
本发明涉及一种电解锰压滤渣的处理方法,尤其是涉及一种电解锰压滤渣中除去硫酸根的工艺。
背景技术
锰三角地区锰资源储量丰富,锰矿保有储量在1.5亿吨以上,是我国最大的锰矿石和电解锰生产基地,是我国最大、最密集的电解锰生产基地,电解锰产量占世界总产量的40%-50%。电解锰厂在生产金属锰的过程中要排放大量的固体废料-锰渣,电解锰废渣中含有大量的二氧化硅、黄铁矿、氧化铝,可用于制备各种建材、提取各种有用金属及化工原料,但由于压滤渣中含有大量可溶和不可溶的硫酸盐,其硫酸根较多,经过多次取样分析后发现,电解锰压滤渣中硫酸根的含量高达19-22%。大量的硫酸根严重影响了压滤渣在建筑材料中的使用,使电解锰压滤渣的综合开发利用受到了严重的阻碍,长期以来只好堆积在渣库中,不仅占用了大量的良田土地,还对周边的环境造成了严重的污染。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足,提供一种工艺简单、成本廉价、绿色的一种电解锰压滤渣中除去硫酸根的工艺。
本发明的目的是这样实现的,经测得电解锰废渣中主要的成分为:SiO2 50-55%,FeS2 4-8%,氧化铝7-10%,其余的均为硫酸盐约有30%。硫酸根在锰废渣中的含量为20%左右。它包括以下步骤:
a、将电解锰压滤渣低温预热烘干,粉碎成粉状加入适量的煤粉,混合均匀。
b、将步骤a中的混合物放入回转窑中,在1050-1200℃高温下煅烧40分钟至1小时。
c、将步骤b煅烧还原的产物经旋风分离器进行固气分离,气体经吸收塔处理,固体产物则经冷却即可。
步骤a中的加煤量按照燃烧放热量使反应温度达到1200℃为计算依据加取。一般要求煤的燃烧值为5000千卡/千克以上,加煤量占入窑原料重量的13%;燃烧值达6000千卡/千克,则加煤量占入窑原料重量的10%;如煤的燃烧值较低,只在4000-5000千卡/千克,则加煤量占入窑原料重量要达17%左右。
本发明的有益效果在于:(1)原料广泛,电解锰企业生产过程中酸浸后的压滤渣均可适用。(2)它是一种经济环保的高效技术,所得压滤渣的煅烧产物中硫酸根的含量可降至1.5%以下甚至更低。(3)高温煅烧处理后的压滤渣可用作为水泥生产的硅原料、水泥熟料的添加物、硅酸盐制品生产原料,提高了原料的利用率。(4)煅烧所产生的尾气经吸收塔处理,可以生产硫酸,减少了环境污染,降低了生产成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例:取1t电解锰压滤渣低温预热烘干,粉碎成粉状,测得其中各成分含量如下表:

  元素  CaSO4  MgSO4  Fe2(SO4)3  FeS2  Al2O3  SiO2  (NH4)2SO4  MnSO4  总含量  含量  (%)  3.89  10.54  3.04  6.87  9.09  54.16  5.33  6.59  99.51

其中硫酸根的含量如下表:
  所称样品质量/g  0.5021  0.5027  0.5093  0.5027  0.5021  0.5127  0.5082  平均值  SO42-含量/%  20.91  19.00  20.39  19.98  20.91  21.50  21.35  20.57

加入130Kg燃烧值为5000千卡/千克的煤粉,混合均匀。将混合物放入回转窑中,在1050℃的高温下煅烧1小时。煅烧还原的产物经旋风分离器进行固气分离,气体经吸收塔处理尾气,固体产物则经冷却即可。
检测产物中各成分的含量:
  物质种类  CaO  MgO  Fe2O3  Al2O3  SiO2  Mn  SO42  含量(%)  4.634  3.15  5.378  11.97  69.67  2.89  1.42

煅烧过程中,电解锰压滤渣各组成发生的反应如下:
1、硫酸铵加热时分解失去氨,成为酸式盐,进一步加热至513℃时完全分解为氨和硫酸。
(NH4)2SO4=NH3↑+NH3HSO4
NH3HSO4=NH3↑+H2SO4
2、硫酸锰在1050℃下完全分解成为二氧化锰和二氧化硫。
MnSO4=MnO2+SO2
3、硫酸钙(CaSO4)在不同温度下的分解特性为:在炉内温度为1200℃时,分解率为70%,1250℃时分解率为86%,而到了1330℃时,分解率高达95%。CaSO4分解过程须在1350-1400℃才能进行得完全,但是在有碳素(煤粉)存在时,分解温度便大大降低,可在1100℃以内完全分解。
CaSO4+2C=CaS+CO2↑;CaS+3CaSO4=4CaO+4SO2
2CaSO4+C=2CaO+2SO2↑+CO2
4、MgSO4在为1100℃下分解为氧化镁和三氧化硫。
MgSO4=MgO+SO3
5、Fe2(SO4)3在480℃分解为氧化铁和三氧化硫。
Fe2(SO4)3=Fe2O3+3SO3
6、黄铁矿在高温下的氧化还原反应
4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2

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本发明公开了一种电解锰压滤渣中除去硫酸根的工艺,它是将电解锰压滤渣与煤粉混合,然后在回转窑中煅烧,将煅烧后的还原反应产物经旋风分离器进行固气分离。本发明原料广泛,煅烧后的压滤渣可用作为水泥生产的硅原料、水泥熟料的添加物、硅酸盐制品生产原料,提高了原料的利用率,且尾气经吸收塔处理,减少环境污染,是一种经济环保高效的新工艺。。

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