电解锰渣井下充填试验研究

电解锰渣是一种工业废弃物,其地表堆存对环境的危害性大.为了高效处置电解锰渣,开展了电解锰渣井下充填试验研究.结果表明:掺加入１０％生石灰,然后２００℃烘干１h的电解锰渣的氨氮去除率可达９９．９９％;采用经干法除氨的锰渣与水泥制备成 EMRＧCaOＧPO 充填料浆,料浆质量浓度小于６２％时,流动性能好;质量浓度为６０％、６２％,灰渣比为１∶４时,充填体５６d强度分别为２．９５MPa、３．３５MPa,可适用于井下充填;固结后的充填体毒性浸出结果满足地下水Ⅰ类排放水质标准;实际生产中可结合回转窑、吸收塔、复合破碎机等综合处理电解锰渣,使其可用作井下充填的骨料.     

某电解锰渣免烧砖抗压和抗折强度研究

用某些固体废弃物制备免烧砖是实现固体废弃物大宗利用的重要途径,为确定贵州某电解锰厂电解锰渣制备免烧砖的可能性,在进行了浸出毒性分析的基础上,研究了渣泥质量比、骨料掺量、水固质量比及成型压力对免烧砖抗压强度和抗折强度的影响。结果表明：随着渣泥质量比的增大,试块的抗压、抗折强度均先上升后下降,高点在渣泥质量比为5时;随着骨料掺量的增大,试块的抗压、抗折强度均先增大后减小,高点在骨料添加量为30%时;随着水固质量比的增大,试块的抗压、抗折强度先增大后减小,高点在水固质量比为0.30时;成型压力从1.0 MPa提高至2.0 MPa,试块7 d和28 d的抗压、抗折强度都显著上升,继续提高成型压力,试块7 d和28 d的抗压、抗折强度上升幅度趋缓。当渣泥质量比为5,骨料添加量为30%,水固质量比为0.3,成型压力为2 MPa时,电解锰渣免烧砖7 d的抗压、抗折强度分别达到10.63 MPa和2.21 MPa,28 d的抗压、抗折强度分别达到 14.89MPa和2.48 MPa,达到国家普通砖的强度标准。     

电解锰渣体系中硫酸钙特性的研究

采用DTA与XRD分析了煅烧温度对电解锰渣中主要物质硫酸钙晶型的影响, 并检测了电解锰渣中硫酸钙溶解度的变化, 以及煅烧锰渣掺入矿渣中对矿渣的激发性能。结果显示: 电解锰渣中硫酸钙在71.6, 133.9, 540.8, 875.9和1 149.4 ℃发生晶型转变, 经过350 ℃以上煅烧的电解锰渣中硫酸钙溶解度较大, 对矿渣的活性激发效果也较好。研究结果可为电解锰渣应用于胶凝材料的生产提供理论依据。     

电解锰阳极渣矿物学特征分析与研究

电解锰阳极渣是电解锰生产时阳极产生的黑褐色物质,其中含有大量的金属锰以及难容杂质Pb,是一种具有回收价值的危险废弃物。论文通过化学分析、XRD分析以及SEM分析对贵州遵义某电解锰阳极渣的化学成分、形成机理和微观结构进行综合性分析,为电解锰回收利用以及废渣环保处理提供理论基础和建议。     

用电解锰渣制备免烧砖的试验研究

研究了电解锰渣-粉煤灰-石灰-水泥胶凝材料,掺入一定的骨料,经压制成型生产电解锰渣免烧砖,自然条件下洒水养护28d抗压强度在10MPa以上,并对影响强度的胶砂比和成型压力进行了分析。试验结果表明,配合料成型过程中的加压,为砖的强度的形成和发展奠定了基础,水泥、粉煤灰、石灰和电解锰渣等胶凝材料水化产生的胶凝物质使电解锰渣免烧砖的强度逐步增强;各原料的最佳配比总结为:电解锰渣50%、粉煤灰30%、生石灰10%、水泥10%,胶凝材料:砂=1.0∶0.9、水固比0.14、成型压力25MPa。     

电解锰渣预处理除氨硫锰的研究

锰渣是电解金属锰过程产生的固体废弃物,年产量大,占用土地,危害环境,难以治理。为能大批量综合利用电解锰渣,实验研究了锰渣浸出液的污染物类型,考查了洗涤次数、搅拌时间、反应温度和液固比等对可溶性氨、硫和锰的去除效果。研究结果表明:锰渣中氨、硫和锰为主要污染物,毒性浸出液中氨含量为2873mg/l,硫含量为5357mg/l,锰含量为2417mg/l,在洗涤次数为4次、搅拌温度为室温、搅拌时间为40min、液固比为3:1的条件下,锰渣内的可溶性氨、硫和锰洗出率为92.51%、88.12%、91.94%,为后续无害化处理过程奠定基础。     

某电解锰渣烧结砖吸水率和饱和系数研究

以电解锰渣为主要原料制备电解锰渣烧结砖,研究了烧结温度、烧结时间、Ca添加量、Si添加量对烧结砖吸水率和饱和系数的影响。结果表明：烧结砖吸水率、饱和系数随烧结温度、烧结时间的增加呈下降的趋势;烧结砖吸水率、饱和系数随Ca添加量的增加呈上升的趋势;烧结砖吸水率、饱和系数随Si添加量的增加呈先降后升的趋势。电解锰渣烧结砖制备的较佳工艺条件：烧结温度为850℃,烧结时间为2.5 h,Ca添加量为0,Si添加量为24%。此时,电解锰渣免烧砖的吸水率为15.81%,饱和系数为1.03,性能较好。     

利用电解锰阳极渣去除硫酸锰溶液中钼的试验研究

固体废弃物电解锰阳极渣中的主要成分为二氧化锰,其比表面积大,具有良好的吸附效果.为了研究电解锰阳极渣对硫酸锰溶液中钼去除效果的影响,以贵州铜仁某电解锰阳极渣为吸附剂,考察pH值、电解锰阳极渣添加量、反应时间和反应温度等条件对硫酸锰溶液中钼去除效果的影响.结果表明,去除钼最适宜的条件为:溶液pH=3、电解锰阳极渣添加量2...     

乙醇还原浸出电解锰阳极渣中锰的研究

以电解锰阳极渣为原料,乙醇为还原剂,在硫酸介质中还原浸出锰并富集铅。分别考察了浸出温度、硫酸浓度、乙醇浓度、液固比以及浸出时间对乙醇还原电解锰阳极渣浸出锰和铅的影响。结果表明：在温度为70℃、硫酸浓度为3 mol·L-1、乙醇体积分数为5 %、液固比为6∶1的条件下浸出4 h,锰的浸出率达到98.24 %,铅的浸出率仅为0.41 %。浸出条件温和、浸出效率高。乙醇作为还原剂时,其主要的氧化产物为二氧化碳和乙酸。该研究可为电解锰阳极渣的资源化利用提供参考。     

电解锰渣中低活性硅的活化工艺研究

利用不同促释方法对电解锰渣(EMR)中有效硅进行活化,以实现锰渣资源化利用。通过微波焙烧活化、机械球磨及机械复合3种不同方式,考察各方法对硅活化的作用,探索适合锰渣活化的方式,揭示相关活化机理。结果表明,经3种不同方式活化后,锰渣中有效硅含量均得到提高,机械复合活化的方式最好,在球磨时间为40 min,微波焙烧温度为900℃、m(EMR)/m(Na2CO3)=1∶0.6、焙烧时间为40 min时,采用该方式锰渣中有效硅含量可达16.37%。     

电解锰渣复合胶凝材料的研制

利用电解锰渣和生石灰激发火山灰质材料粉煤灰的火山灰活性,制备电解锰渣复合胶凝材料.研究了电解锰渣和水泥对复合胶凝材料性能的影响,并在此基础上得出了最佳配合比,当电解锰渣复合胶凝材料中电解锰渣、粉煤灰、生石灰与水泥的质量比为50∶30∶ 10∶10,取水胶质量比为0.55,其28d抗折、抗压强度分别为2.50 MPa、10.05 MPa.     

高温还原焙烧法脱除电解锰渣中的硫

电解锰渣的化学成分与水泥的组成要求有较好的一致性,但高硫特性限制了其在水泥工业的应用。采用X-射线衍射仪(XRD)、热重-差示扫描量热仪(TG-DSC)和场发射扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)等手段分析了电解锰渣的基本物理化学特征。用高温还原焙烧法脱除电解锰渣中的S,研究了焙烧温度和煤掺量对烧渣的物相和S含量的影响。结果表明,电解锰渣中的主要结晶矿物为石膏、赤铁矿和石英;在不同温度下焙烧,当煤掺量不大于20%时,S含量随温度的升高呈下降趋势;煤掺量为25%时,S含量随温度的升高,先升高后降低;煤掺量为15%时的锰渣,当焙烧温度为1000℃,保温1 h后S含量最低,为3.12%,烧渣中的主要物相为Fe2O3、Fe3O4和Ca SO4。实验结果为电解锰渣的资源化利用提供了新的途径。     

新型过滤洗涤一体技术在电解锰废渣脱水洗涤中的应用研究

通过工艺更新、设备升级,开发了一种新型过滤洗涤一体技术,现场取代两段或多段联合洗涤脱水工艺及设施,实现了锰渣脱水、洗涤、过滤无短路一体化。结果表明,采用新型过滤洗涤一体技术,不仅大幅缩短工艺流程,还可减少锰渣中有害物质对环境的污染,提升有价资源的回收率,为企业创造价值。     

电解锰渣中氨氮的无废液脱除及稳定化研究

通过调控电解锰渣体系的含水率并辅以热风控制系统,构建半湿式非均相反应体系,研究了生石灰添加量、反应时间及锰渣含水率等因素对脱除电解锰渣中氨氮的影响。结果表明,在氨氮与生石灰(NH₄⁺/CaO)物质的量比为1∶3、含水率22.4%、反应时间260 min时,NH₄⁺-N去除率为95.6%,锰渣浸出液中NH₄⁺-N浓度为37.61 mg/L。此时添加多羟基磷酸盐作为稳定剂,当NH₄⁺/PO₄^3-物质的量比为1∶2时,经稳定化处理后的锰渣浸出液中NH₄⁺-N浓度满足污水综合排放标准(GB 8978—1996)一级标准限值(15 mg/L)。该工艺实现了电解锰渣中氨氮的零废液脱除,具有重要的工业应用价值。     

电解锰阳极液锰镁组元选择性分离实验研究

为降低电解锰生产工序中杂质镁带来的危害,对电解锰阳极液中锰、镁的选择性分离进行了理论分析,并通过实验研究了不同条件下锰、镁分离效果。结果表明,通过碳酸盐沉淀的方式可以实现先沉锰、后沉镁的选择性分离。合适的沉锰条件为:溶液体系pH值8左右、碳酸氢铵与溶液中锰离子物质的量比1.25、反应温度38 ℃、反应时间30 min,沉锰后溶液中锰离子浓度可降至0.56 g/L,沉锰率达到96.34%;合适的沉镁条件为:沉锰后滤液pH值8以上、碳酸氢铵与溶液中镁离子物质的量比2.44、反应温度20 ℃、反应时间30 min,沉镁后溶液中镁离子浓度可减至2.33 g/L,沉镁率达到94.63%。     

电解锰浸出液的助沉作用研究

对电解锰中性和酸性浸出液中的锰渣进行粒度组成、Zeta电位和润湿性的分析,了解到中性和酸性浸出液中的锰渣粒度小,Zeta电位较大,锰渣表面亲水,导致了浸出液难沉降的特性。因此选择硫酸铝、聚氯化铝和阳离子1500万、阴离子2100万、非离子1500万聚丙烯酰胺5种药剂作为助沉剂,进行中性和酸性浸出液的沉降试验,试验结果表明,浸出液中加入硫酸铝和聚氯化铝,效果不明显,加入聚丙烯酰胺,沉降速度明显提升,上清液吸光度增大。在3种聚丙烯酰胺中,阳离子和非离子聚丙烯酰胺效果最好,所以阳离子和非离子聚丙烯酰胺可以作为电解锰浸出液的助沉剂。