一种含金属锰废渣的处理方法技术

本发明专利技术涉及危废处理领域，尤其涉及一种含金属锰废渣的处理方法，主要包括以下步骤：(1)、含有碳酸锰的工业废渣中加入水，其废渣质量浓度范围为150‑250g/L，搅拌均匀后，将溶液升温至50‑60℃；(2)、在上述步骤(1)溶液中分批次加入过硫酸钾，并通过氢氧化钠，控制溶液反应至pH＝8‑10，全部加入后，继续保温50℃‑65℃同时搅拌2小时，保持溶液pH不变；(3)、将步骤(2)中的溶液放置于过滤器中，通过负压抽滤并收集滤饼得到二氧化锰，完成转化回收。本发明专利技术具有的优点是：处理设备简单、成本低，处理完成后金属锰转化为二氧化锰可达95.5‑96.2％，实现了金属锰的高转化率；与现有技术中相比，产出废水量少，更加节约能源。

【技术实现步骤摘要】
一种含金属锰废渣的处理方法
本专利技术属于危废处理领域，尤其涉及一种含金属锰废渣的处理方法。
技术介绍
目前,在工业生产中经常伴随有废渣的产出，目前处理废渣的方法有很多种，如活性炭吸附后产生的废渣，污水生化处理产生的生化污泥等，此类有机废渣可以通过焚烧，吸收尾气进行处理，效果较好；还有一部分是含有重金属的工业废渣，如制备酸性染料蓝9#时，氧化工艺产生的锰渣(碳酸锰、磷酸锰、磷酸铵锰、氢氧化锰等)，其主要成分是碳酸锰，此类废渣因含有重金属锰，在废渣处理时的具有一定难度，如果处理不当会对环境造成一定的污染。现有技术中，专利申请号：2014104479710，申请公布号：CN104327533A的专利技术专利，公布了酸性蓝9号染料的清洁生产工艺，该专利通过将锰渣在静态混合器由双氧水氧化制备成二氧化锰，回收的二氧化锰可以重复利用，但该回收过程对设备要求高，成本较大且会产生一定量的废水。如何通过简单的步骤，将含有金属锰的废渣进行处理并有效回收，是本领域人员急需解决的问题。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种含金属锰废渣的处理方法，其特征在于包括以下步骤：(1)、废渣打浆在含有碳酸锰的工业废渣中加入水，其废渣质量浓度范围为0.15-0.25g/ml，搅拌均匀后，将溶液升温至50-60℃；(2)、氧化在步骤(1)溶液中分3-5批次加入过硫酸钾，并通过氢氧化钠，控制溶液反应至pH＝8-10，当所有过硫酸钾全部加入后，继续保温50-65℃同时搅拌2小时，保持溶液pH不变；(3)、过滤将步骤(2)中的溶液放置于过滤器中，通过负压抽滤并收集滤饼得到二氧化锰，完成转化回收。优选的，步骤(1)溶液中废渣质量浓度为0.2g/ml,搅拌均匀后，将溶液升温至50℃；优选的，步骤(2)中过硫酸钾与废渣中的碳酸锰摩尔比范围为1-1.2；本专利技术的有益效果为：1、与现有技术相比，本专利技术通过简单的步骤将含有碳酸锰的废渣氧化成为可回收利用的二氧化锰，处理一吨废渣所需要的时间仅3-5小时，处理时间短、生产效率高；在整个处理过程中不需要静态混合器设备，处理方法成本低，经济效益好。2、在废渣的处理过程中，氧化剂过硫酸钾具有较强的氧化性，处以高温时易分解，在氧化步骤中分批次加入可保证溶液充分反应；在处理过程中，锰渣在氧化作用下转化为二氧化锰：Mn2++S2O32-→MnO2+SO42-；处理完成后金属锰转化为二氧化锰可达95.5-96.2％；实现了金属锰的高转化率，将二氧化锰收集后可以再利用，实现了对含锰废渣的重复利用，为企业节省成本。3、与现有技术中使用双氧水处理废渣而产生的废水现比，本专利技术产出的废水量较少，降低了后续废水处理的量，减少资源浪费。具体实施方式以上对本专利技术的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为专利技术的较佳实施例，不能被认为用于限定本专利技术的实施范围。凡依本专利技术申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利技术的专利涵盖范围之内。实施例1：1、在烧杯中加入水200ml，加入主要成分为碳酸锰的工业废渣40g，其中，含碳酸锰0.2mol，搅拌分散均匀，将溶液通过外浴升温至50℃。2、取过硫酸钾54g，分成三份，依次加入至步骤1的溶液中，每次加入后使用氢氧化钠控制反应pH＝8.0-9.0，当过硫酸钾3次加完后继续保温50℃-65℃并搅拌2小时，直至反应完全，保持体系为pH＝8.0-9.0。3、将步骤2中的溶液放置于过滤器中，通过负压抽滤并收集滤饼得到二氧化锰，通过碘量法计算二氧化锰量为32.64g，计算可得金属锰的转化率为96％。实施例2：步骤1同实施例1，区别如下，2、取过硫酸钾54g，分成四份，依次加入至实施例1的步骤1溶液中，每次加入后使用氢氧钠控制反应pH＝9.0-10.0，当过硫酸钾4次加完后继续保温50℃-65℃并搅拌2小时，直至反应完全，保持体系pH＝9.0-10.0。3、将本实施例步骤2中的溶液放置于过滤器中，通过负压抽滤并收集滤饼，碘量法计算得到二氧化锰32.47g，计算金属锰的氧化转化率为95.5％。实施例3：步骤1同实施例1，区别如下，2、取过硫酸钾64.8g，分成三份，依次加入至步骤1的溶液中，每次加入后使用氢氧化钠时时调节控制反应pH＝8.0-9.0，当过硫酸钾3次加完后继续保温50℃-65℃并搅拌2小时，直至反应完全，保持反应体系pH＝8.0-9.0。3、将本实施例步骤2中的溶液放置于过滤器中，通过负压抽滤并收集滤饼，碘量法算得二氧化锰32.71g，计算金属锰的氧化转化率为96.2％。实施例4：步骤1同实施例1，区别如下，2、取过硫酸钾64.8g，分成四份，依次加入至实施例1的步骤1溶液中，每次加入后使用氢氧钠控制反应pH＝9.0-10.0，当过硫酸钾4次加完后继续保温50℃-65℃并搅拌2小时，直至反应完全，保持反应体系pH＝9.0-10.0。3、将本实施例步骤2中的溶液放置于过滤器中，通过负压抽滤并收集滤饼，碘量法算得二氧化锰32.61g，计算金属锰的氧化转化率为95.9％。实施例5：步骤1同实施例1，区别如下，2、取过硫酸钾59.4g,分成五份,依次加入至步骤1的溶液中，每次加入后使用氢氧化钠时时调节控制反应pH＝8.0-9.0，当过硫酸钾5次加完后继续保温50℃-65℃并搅拌2小时，直至反应完全，保持反应体系pH＝8.0-9.0。3、将本实施例步骤2中的溶液放置于过滤器中，通过负压抽滤并收集滤饼，碘量法算得到二氧化锰为32.67g，计算金属锰的氧化转化率为96.1％。实施例6：申请人使用本技术方案还对废渣进行了中试实验，测试了产出废水的量；列表如下：序号锰渣加双氧水产处废水加过硫酸钾产出废水1800kg约1.28吨约1.08吨21000kg约1.62吨约1.41吨31500kg约2.35吨约2.11吨由此可以看出，通过本专利技术处理每吨废渣可减少约0.21吨废水的排放，目前处理工业废水的费用约1500元/吨，使用本专利技术处理废渣可以使成本约节省315元/吨。实施例7：实施例1-5的实验数据如下表实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5转化率96％95.5％96.2％95.9％96.1％反应时间3.5小时3.5小时3.5小时3.5小时3.5小时实施例8：实施例1-6中的二氧化锰的含量的计算方式采用碘量法，在利用酸性介质下，二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含金属锰废渣的处理方法，其特征在于包括以下步骤：/n(1)、废渣打浆/n在含有碳酸锰的工业废渣中加入水，其废渣质量浓度范围为0.15-0.25g/ml，搅拌均匀后，将溶液升温至50-60℃；/n(2)、氧化/n在步骤(1)溶液中分3-5批次加入过硫酸钾，并通过氢氧化钠，控制溶液反应至pH＝8-10,当所有过硫酸钾全部加入后，继续保温50-65℃同时搅拌2小时，保持溶液pH不变；/n(3)、过滤/n将步骤(2)中的溶液放置于过滤器中，通过负压抽滤并收集滤饼得到二氧化锰，完成回收。/n

【技术特征摘要】
1.一种含金属锰废渣的处理方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)、废渣打浆
在含有碳酸锰的工业废渣中加入水，其废渣质量浓度范围为0.15-0.25g/ml，搅拌均匀后，将溶液升温至50-60℃；
(2)、氧化
在步骤(1)溶液中分3-5批次加入过硫酸钾，并通过氢氧化钠，控制溶液反应至pH＝8-10,当所有...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹世川，赵腾飞，陶宇庆，
申请(专利权)人：天津三环化工有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12