專利名稱：沉淀轉化法從電解錳渣中脫除硫酸鹽的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及工業(yè)廢物利用方法中的前處理，特別涉及一種電解錳渣與碳酸氫銨反應以脫除渣中硫酸鹽的 方法。
背景技術：
電解錳渣是電解金屬錳生產過程中產生的廢渣，主要成分為二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵及硫酸鈣等，我國電解錳生產中主要以菱錳礦為原料，每噸產品產生廢渣5 7噸，目前，我國電解錳生產能力約300萬噸，年產量為200萬噸左右，廢渣年產量在1000萬噸以上。長期以來，對于電解錳渣的處理與利用一直未找到較好的辦法。目前，僅少量用于水泥添加劑，絕大部分電解錳渣堆放在環(huán)境中，對環(huán)境造成嚴重影響。從電解錳的成分來看，去掉硫酸鹽后與生產水泥、瓷磚等的原料相似，因而可用于生產水泥和瓷磚。近幾年來，也見到一些用電解錳渣制備瓷磚或用于水泥摻合料的報導，但因其中的硫酸鹽含量較大，嚴重影響了產品的性能，所以直到目前亦未見工業(yè)化利用。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是針對電解錳渣中含有大量的硫酸鹽而不便于利用的問題，提出一種脫除電解錳渣中硫的方法，該方法包括以下步驟
(O電解錳渣與水按1:1飛的比例混合；
(2)根據電解錳渣中硫的含量(以SOJf)以I.5 3倍加入碳酸氫銨，在攪拌下反應f 10小時，使硫酸鹽轉化為碳酸鹽沉淀；然后
(3)過濾、洗滌；以及
(4)濾液經濃縮結晶得到硫酸銨，也可直接用于電解錳生產中。本發(fā)明是以碳酸氫銨與電解錳渣中的硫酸鈣反應，使不溶于水的硫酸鈣轉化為溶于水的硫酸銨，反應式
CaSO4 + 2NH4HC03 = CaCO3 + (NH4)2SO4 + CO2 + H2O
步驟(I)中電解錳渣與水混合的比例為I :廣5，優(yōu)選地，比例為I :2。步驟(2)中碳酸氫銨的量為電解錳渣中硫的量(以SO3計)的I. 5^3倍，優(yōu)選地，碳酸氫銨的量為電解錳渣中硫的量(以SO3計)的2倍。步驟(2)中反應時間為f 10小時，優(yōu)選地，反應時間為3飛小時。步驟(3)中過濾后可洗滌，也可不洗滌，優(yōu)選地，用步驟(I)中水用量的水量洗滌，所得洗滌液用于步驟(I)與電解錳渣混合用水。
具體實施例方式以下所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。實施例I
(1)取電解錳渣，其中含硫量(以SO3計)為21.2%，按每kg渣2升水(或以前的洗滌液)的比例混合；
(2)按渣中硫的量的I.9倍，即每kg渣O. 4kg碳酸氫銨的比例加入碳酸氫銨，攪拌下反應5小時；
(3)過濾，并按每kg渣用2升洗滌水洗滌之，洗滌液收集用于下一回合電解錳渣與水的混合；
(4)過濾液在濃縮器中經蒸發(fā)濃縮后結晶得到硫酸銨固體。結晶分離后的母液返回蒸發(fā)濃縮。
過濾洗滌后的濾餅中含硫(干基，硫以SOJ+)為O. 35%，完全可用于制瓷磚、水泥生料。實施例2
(1)取電解錳渣，其中含硫量為17.7%，按每kg渣4升水的比例混合；
(2)按渣中硫的量的2.54倍，即每kg渣O. 45kg碳酸氫銨的比例加入碳酸氫銨,攪拌下反應I小時；
(3)過濾(不洗滌)；
(4)過濾液在濃縮器中經蒸發(fā)濃縮后結晶得到硫酸銨固體。結晶分離后的母液返回蒸發(fā)濃縮。過濾后的濾餅中含硫(干基，硫以SO3計)為O. 97%，完全可用于制瓷磚以及水泥生料。實施例3
(1)取電解錳渣，其中含硫量為16.5%，按每kg渣I. 2升水(或以前的洗滌液)的比例混
合；
(2)按渣中硫的量的I.94倍，即每kg渣O. 32kg碳酸氫銨的比例加入碳酸氫銨,攪拌下反應7小時；
(3)過濾，并按每kg渣用I.2升洗滌水洗滌之，洗滌液收集用于下一回合渣與水的混
合；
(4)過濾液直接用于電解錳生產的配料中。過濾洗滌后的濾餅中含硫(干基，硫以SO3計)為O. 61%，完全可用于制瓷磚以及水泥生料。實施例4
Cl)取電解錳渣，其中含硫量為18. 3%，按每kg渣3升水(或以前的洗滌液)的比例混
合；
(2)按渣中硫的量的2.73倍，即每kg渣O. 5kg碳酸氫銨的比例加入碳酸氫銨，攪拌下反應10小時；
(3)過濾，并按每kg渣用I.2升洗滌水洗滌之，洗滌液收集用于下一回合渣與水的混
合；
(4)過濾液直接用于電解錳生產的配料中。
過濾洗滌后的濾餅中含硫(干基，硫以SO3計)為O. 33%，完全可用于制瓷磚以及水 泥生料。
權利要求
1.從電解錳渣中脫除硫酸鹽的方法，其特征在于包括以下步驟 (1)電解錳渣與水按一定比例混合； (2)根據電解錳渣中硫的量(以SO3計)以一定比例加入碳酸氫銨，在攪拌下反應一段時間； (3)過濾、洗滌； (4)濾液經濃縮結晶得到硫酸銨，也可直接用于電解錳生產中。
2.如權利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟(I)中電解錳渣與水的比例為I:1 5。
3.如權利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)中碳酸銨的加入量按渣中硫的量(以SO3計)的I. 5 3倍加入。
4.如權利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)中的反應時間為f10小時。
5.如權利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟(I)中與電解錳渣混合的水也可以是步驟(3)中的洗滌液。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種從電解錳渣中脫除硫酸鹽的方法。把碳酸氫銨與電解錳渣在水中進行混合，讓電解錳渣中的硫酸鈣與碳酸氫銨反應生成碳酸鈣和硫酸銨，然后經過濾、洗滌得到含硫元素(以SO3計)少于1%的脫硫渣。液體硫酸銨經濃縮結晶后用于化肥，也可用于電解錳生產中。電解錳渣中含硫高，限制了它在水泥中的添加量，使得大量電解錳渣得不到應用，大量堆放于環(huán)境中不僅占用土地而且污染環(huán)境，按本發(fā)明對電解錳渣進行處理，可使其含硫量低于1%，因而可用于水泥的原料來生產水泥。本發(fā)明工藝簡單、處理成本低，適合推廣應用。
文檔編號C04B5/00GK102701611SQ201210221540
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月30日 優(yōu)先權日2012年6月30日
發(fā)明者何則強, 彭清靜, 易浪波, 李佑稷 申請人:吉首大學