【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工业废弃物资源化利用领域，特别涉及一种铝电解炭基危废与电解锰阳极泥协同处置方法。
技术介绍
1、铝电解炭基危废是铝生产过程的附属产物，其中包含铝电解炭渣与废阴极，具有浸出毒性，属危险废物，《国家危险废物名录(2021年版)》中代码分为“321-025-48”与“321-023-48”。铝电解炭渣主要由碳和电解质组成，通过浮选法回收碳粉与再生电解质，回收的碳粉纯度在80％以上。电解锰阳极泥是电解锰生产过程的附属产物，阳极泥的生成沉积在阳极表面，从而导致电解效率下降，并具有浸出毒性，需要及时处理。阳极泥中含有大量的锰、铅等有价金属元素。因缺乏有效的处理处置技术，两种金属冶炼废渣现以堆存处理为主。
2、国务院在《2030年前碳达峰行动方案》(国发〔2021〕23号)中指出要推动有色金属行业碳达峰，其中特地指出要完善废弃有色金属资源回收技术。2021年11月，浙江省生态环境厅在《危险废物闭环监管“一件事”改革方案》(浙环发〔2021〕17号)中指出要实现危险废物“趋零填埋”。作为危险废物的铝电解炭渣与电解锰阳极泥中含有大量的有色金属资源，其资源化处理回收有价资源将助力我国有色金属产业向绿色生态方向转型。
技术实现思路
1、本专利技术的专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供种铝电解炭基危废与电解锰阳极泥协同处置方法，达到回收利用两种金属冶炼废渣中所有有价资源的目的。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：
3、一种铝电解炭基
4、(1)对铝电解炭渣进行浮选处理，回收电解质与碳粉
5、将铝电解炭渣进行破碎、筛分，筛分后的样品进行机械解离，接着将解离后的样品进行浮选分离，浮选结束后将浮选产品分别进行脱水处理，得到电解质产品与碳粉产品；
6、(2)碳粉产品与电解锰阳极泥混合焙烧
7、将电解锰阳极泥烘干，然后破碎、研磨，接着与步骤(1)所得的碳粉产品混合均匀，接着将混合后的物质进行焙烧，焙烧过程中回收产生的气体，焙烧结束后在氮气氛围下冷却至室温，取出冷却的焙烧产物；
8、(3)酸浸
9、用硫酸对步骤(2)所得的焙烧产物进行酸浸，酸浸后通过抽滤进行固液分离，得到硫酸锰溶液与精铅矿；
10、(4)萃取提纯
11、使用磷酸盐萃取剂对步骤(3)得到的硫酸锰溶液进行萃取提纯，得提纯后的硫酸锰萃取液，即制备四氧化三锰材料的前驱体；
12、(5)用共沉淀法制备四氧化三锰
13、在所述前驱体中加入氨水调控其ph值至7-14，同时通入氧气，形成沉淀物，抽滤洗涤至中性得到四氧化三锰。
14、优选地，上述方法中，步骤(1)中的机械解离在球磨机中进行，机械解离时间为1-10min、矿球比为1-10％、解离浓度为50％-90％。
15、优选地，上述方法中，步骤(1)中，浮选的条件如下：矿浆浓度为10-40％，捕收剂用量200-1000g/t，充气量为0.1-0.2l/min，转速为1500-3000r/min。
16、优选地，上述方法中，步骤(2)中，将电解锰阳极泥粒径研磨至100目以下。
17、优选地，上述方法中，步骤(2)中，电解锰阳极泥与碳的质量比为1:1-1:2。
18、优选地，上述方法中，步骤(2)中，焙烧温度为600-1200℃、焙烧时间为1-2小时。
19、优选地，上述方法中，步骤(3)中，酸浸条件如下：硫酸的摩尔浓度为1-3mol/l，温度为40-60℃，固液比为1:10-1:30，转速为100-300r/min，时间为20-60min。
20、优选地，上述方法中，步骤(4)中，萃取的条件如下：所述磷酸盐萃取剂为p204萃取剂，萃取剂浓度为20％-40％，皂化度为10-40％，水相油相比为1:1-1:2。
21、优选地，上述方法中，步骤(5)中，调节ph所用氨水浓度为1-3mol/l。
22、优选地，上述方法中，步骤(5)中，反应条件为：转速100-300r/min，反应温度40-60℃，气流流速1-3l/min、反应时间20-60min。
23、综上所述，与现有技术相比，由于采用了上述技术方案，本专利技术具有以下有益效果：
24、1、本专利技术将铝电解炭基危废通过机械解离、浮选回收其中的高纯度碳与电解质，通过该技术回收后可以得到高纯度的碳粉产品(产率为15.7-17.5％，碳品位为82-91％)与高纯电解质产品(产率高达69-71％，碳品位为0.3-1.2％)，高纯电解质产品可回用于电解铝生产；碳粉产品作为电解锰阳极泥的还原剂。
25、2、本专利技术将回收后的碳粉产品用于还原焙烧电解锰阳极泥，还原焙烧后的阳极泥用硫酸酸浸，酸浸后可以将阳极泥中的锰回收，回收后的锰以硫酸锰的形式存在，滤渣中的铅纯度可以达到精铅矿标准(其中铅含量为39-45％)，回收后的硫酸锰溶液浓度能达到电解锰合格液的标准(其中锰含量为34-38g/l)。本专利技术还通过萃取法去除硫酸锰溶液中的杂质，该方法会引入新的杂质，萃取后硫酸锰的纯度达到电池级硫酸锰的标准，使用该标准下的硫酸锰溶液通过共沉淀法制备得到四氧化三锰，锰纯度高达70.83-72.33％，属于高纯度的四氧化三锰。
26、3、本专利技术将铝电解炭基危废与电解锰阳极泥中的有价物质分别以电解质、硫酸铅和四氧化三锰的形式完成资源化回收，将两种冶炼废渣中的有价物质全部回收利用，解决了这两种冶金危废的堆存问题，具有低成本、高经济价值的收益，为铝电解炭渣与电解锰阳极泥的回收利用提供了新的解决思路。
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1.一种铝电解炭基危废与电解锰阳极泥协同处置方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种铝电解炭基危废与电解锰阳极泥协同处置方法，其特征在于，步骤(1)中的机械解离在球磨机中进行，机械解离时间为1-10min、矿球比为1-10％、解离浓度为50％-90％。
3.根据权利要求1所述的一种铝电解炭基危废与电解锰阳极泥协同处置方法，其特征在于，步骤(1)中，浮选的条件如下：矿浆浓度为10-40％，捕收剂用量200-1000g/t，充气量为0.1-0.2L/min，转速为1500-3000r/min。
4.根据权利要求1所述的一种铝电解炭基危废与电解锰阳极泥协同处置方法，其特征在于，步骤(2)中，将电解锰阳极泥粒径研磨至100目以下。
5.根据权利要求1所述的一种铝电解炭基危废与电解锰阳极泥协同处置方法，其特征在于，步骤(2)中，电解锰阳极泥与碳的质量比为1:1-1:2。
6.根据权利要求1所述的一种铝电解炭基危废与电解锰阳极泥协同处置方法，其特征在于，步骤(2)中，焙烧温度为600-1200℃、焙烧时间为1-
7.根据权利要求1所述的一种铝电解炭基危废与电解锰阳极泥协同处置方法，其特征在于，步骤(3)中，酸浸条件如下：硫酸的摩尔浓度为1-3mol/L，温度为40-60℃，固液比为1:10-1:30，转速为100-300r/min，时间为20-60min。
8.根据权利要求1所述的一种铝电解炭基危废与电解锰阳极泥协同处置方法，其特征在于，步骤(4)中，萃取的条件如下：所述磷酸盐萃取剂为P204萃取剂，萃取剂浓度为20％-40％，皂化度为10-40％，水相油相比为1:1-1:2。
9.根据权利要求1所述的一种铝电解炭基危废与电解锰阳极泥协同处置方法，其特征在于，步骤(5)中，调节pH所用氨水浓度为1-3mol/L。
10.根据权利要求1所述的一种铝电解炭基危废与电解锰阳极泥协同处置方法，其特征在于，步骤(5)中，反应条件为：转速100-300r/min，反应温度40-60℃，气流流速1-3L/min、反应时间20-60min。
...【技术特征摘要】
1.一种铝电解炭基危废与电解锰阳极泥协同处置方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种铝电解炭基危废与电解锰阳极泥协同处置方法，其特征在于，步骤(1)中的机械解离在球磨机中进行，机械解离时间为1-10min、矿球比为1-10％、解离浓度为50％-90％。
3.根据权利要求1所述的一种铝电解炭基危废与电解锰阳极泥协同处置方法，其特征在于，步骤(1)中，浮选的条件如下：矿浆浓度为10-40％，捕收剂用量200-1000g/t，充气量为0.1-0.2l/min，转速为1500-3000r/min。
4.根据权利要求1所述的一种铝电解炭基危废与电解锰阳极泥协同处置方法，其特征在于，步骤(2)中，将电解锰阳极泥粒径研磨至100目以下。
5.根据权利要求1所述的一种铝电解炭基危废与电解锰阳极泥协同处置方法，其特征在于，步骤(2)中，电解锰阳极泥与碳的质量比为1:1-1:2。
6.根据权利要求1所述的一种铝电解炭基危废与电解锰阳极泥协同处置方法，其特征在于，步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员：龙腾发，金尧，霍强，李若洋，林清钰，唐文丽，杜佳颖，方志珍，张凯妮，
申请(专利权)人：广西师范大学，
类型：发明
国别省市：
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