本發(fā)明涉及一種固體廢棄物資源化，具體是一種電解錳硫酸銨復鹽的循環(huán)利用方法。

背景技術：

1、電解錳硫酸銨復鹽是電解法制金屬錳過程中產生的固體廢棄物，主要包含硫酸銨、硫酸錳和硫酸鎂，硫酸銨來源為錳礦石的硫酸溶解和電解液ph值的氨水調節(jié)，每生產1噸的金屬錳會產生1.2噸硫酸銨復合鹽，硫酸銨復合鹽的大量堆積不僅浪費了寶貴資源，而且嚴重污染環(huán)境，現(xiàn)有技術的硫酸銨復鹽處理方法多為回收其中錳和鎂，對硫酸銨的處理較少，硫酸銨再資源化方法主要有高溫煅燒脫氨、氧化鈣脫氨法、硫酸銨低溫催化制氨水與硫酸等，這些方法要么工藝復雜，要么引入新物質，造成新的污染問題。

2、硫酸銨分解能夠同時回收so2和氨水，是實現(xiàn)硫酸銨再資源化的重要方式，由于硫酸銨復鹽是錳礦粉制電解液過程中產生的，利用硫酸銨復鹽預處理錳礦粉是硫酸銨固廢的理想再資源化方法，硫酸銨和碳酸錳(錳礦石的主要組分)反應生成硫酸錳不僅會顯著減少錳礦粉在酸浸過程中的硫酸使用量，而且實現(xiàn)了氨的回收，專利cn111825106報道了一種電解金屬錳硫酸銨復鹽的兩段式煅燒處理方法，該方法利用硫酸銨復鹽與錳礦粉進行混合煅燒，同時回收氨水和硫酸，該方法涉及的化學反應為：

3、

4、然而，該方法同時釋放的so2和nh3較難分離和回收，而且硫酸銨復鹽與錳礦粉的反應溫度和其分解溫度區(qū)間嚴重不匹配，導致硫酸銨復鹽不能與錳礦粉進行充分反應，難以得到硫酸錳，進而實現(xiàn)硫酸根和氨的循環(huán)利用。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種電解錳硫酸銨復鹽的循環(huán)利用方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

3、一種電解錳硫酸銨復鹽的循環(huán)利用方法，包括以下步驟；

4、s1：將粉碎好的錳礦粉送入煅燒爐在保護氣下進行煅燒，典型煅燒溫度為600-700℃，煅燒時間0.5-5小時，在煅燒爐內進行的主要反應為：

5、mnco3＝mno+co2↑；

6、s2：利用煅燒爐釋放的co2將硫酸銨復鹽進行預熱脫水，然后脫水后的硫酸銨復鹽進入焙燒爐，在保護氣的保護下與錳礦粉混合焙燒，典型焙燒溫度可以為500℃，焙燒時間1-10小時，在焙燒爐內進行的主要反應為：

7、mno+(nh4)2so4＝mnso4+2nh3↑+h2o↑；

8、s3：利用水對冷卻后的nh3進行吸收，得到氨水；

9、s4：焙燒爐內得到固體混合物在惰性氛圍下冷卻，冷卻后固體混合物經浸取液的浸取過程得到mnso4和固體渣。

10、作為本發(fā)明再進一步的方案：所述煅燒爐和焙燒爐為旋轉窯爐、馬弗爐或流化床，利用“一煅一焙”工藝實現(xiàn)同時制備硫酸錳和氨水，“一煅一焙”兩單元操作在一個旋轉窯爐或流化床內進行，也可以在兩段爐或相互獨立的兩個單段爐內進行。

11、作為本發(fā)明再進一步的方案：所述“一煅”指的是錳礦粉的高溫煅燒，“一焙”指的是錳礦粉與硫酸銨復鹽的混合焙燒。

12、作為本發(fā)明再進一步的方案：所述保護氣可以為氮氣等惰性氣氛，也可以為還原性氣氛或co2等弱氧化氣氛。

13、作為本發(fā)明再進一步的方案：所述硫酸銨復鹽可以是電解過程中直接得到硫酸銨復鹽，也可以是經回收錳和鎂后的硫酸銨復鹽。

14、作為本發(fā)明再進一步的方案：所述浸取液可以為水或者0.1-5摩爾的硫酸。

15、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

16、1、該電解錳硫酸銨復鹽的循環(huán)利用方法，利用硫酸銨復鹽活化錳礦粉，實現(xiàn)了硫酸根的重新利用，顯著減少了浸取過程對硫酸的需求。

17、2、該電解錳硫酸銨復鹽的循環(huán)利用方法，通過氨的回收，減少了硫酸錳電解液過程對額外氨水的需求。

18、3、該電解錳硫酸銨復鹽的循環(huán)利用方法，利用產生的co2和nh3對硫酸銨復鹽和錳礦粉進行預熱，節(jié)省了能量。

技術特征：

1.一種電解錳硫酸銨復鹽的循環(huán)利用方法，其特征在于，包括以下步驟；

2.根據(jù)權利要求1所述的一種電解錳硫酸銨復鹽的循環(huán)利用方法，其特征在于，所述煅燒爐和焙燒爐為旋轉窯爐、馬弗爐或流化床，利用“一煅一焙”工藝實現(xiàn)同時制備硫酸錳和氨水，“一煅一焙”兩單元操作在一個旋轉窯爐或流化床內進行，也可以在兩段爐或相互獨立的兩個單段爐內進行。

3.根據(jù)權利要求3所述的一種電解錳硫酸銨復鹽的循環(huán)利用方法，其特征在于，所述“一煅”指的是錳礦粉的高溫煅燒，“一焙”指的是錳礦粉與硫酸銨復鹽的混合焙燒。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種電解錳硫酸銨復鹽的循環(huán)利用方法，其特征在于，所述保護氣可以為氮氣等惰性氣氛，也可以為還原性氣氛或co2等弱氧化氣氛。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種電解錳硫酸銨復鹽的循環(huán)利用方法，其特征在于，所述硫酸銨復鹽可以是電解過程中直接得到硫酸銨復鹽，也可以是經回收錳和鎂后的硫酸銨復鹽。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種電解錳硫酸銨復鹽的循環(huán)利用方法，其特征在于，所述浸取液可以為水或者0.1-5摩爾的硫酸。

技術總結
本發(fā)明公開了一種電解錳硫酸銨復鹽的循環(huán)利用方法，包括以下步驟；S1：將粉碎好的錳礦粉送入煅燒爐在保護氣下進行煅燒，典型煅燒溫度為600?700℃，煅燒時間0.5?5小時，在煅燒爐內進行的主要反應為：MnCO3＝MnO+CO2↑；S2：利用煅燒爐釋放的CO2將硫酸銨復鹽進行預熱脫水，然后脫水后的硫酸銨復鹽進入焙燒爐，在保護氣的保護下與錳礦粉混合焙燒，典型焙燒溫度可以為500℃，焙燒時間1?10小時，在焙燒爐內進行的主要反應為：MnO+(NH4)2SO4＝MnSO4+2NH3↑+H2O↑。該電解錳硫酸銨復鹽的循環(huán)利用方法，利用硫酸銨復鹽活化錳礦粉，實現(xiàn)了硫酸根的重新利用，顯著減少了浸取過程對硫酸的需求。

技術研發(fā)人員：賈天將,石硯,虎大勇,馬立華,宋正平,劉永卓,王凌云,張國舉,楊文梅,周梓軒,張盛,王婷
受保護的技術使用者：寧夏天元錳業(yè)集團有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19