电解锰渣的无害化和资源化处理

刘一鸣， 董四禄， 肖万平

(中国恩菲工程技术有限公司， 北京 100038)

0 前言

锰是一种灰白色、硬脆、有光泽的过渡金属，锰及其化合物广泛应用于钢铁、化工、有色、医药、军工、建筑材料、化工、电子、科研等领域[1]。另外，随着新能源行业的飞速发展，作为动力电池的重要组成部分，锰的需求量将持续增长。我国是锰业大国，电解锰产量占全球的98%以上。

电解锰渣是锰矿石经酸解、中和、压滤、除杂后产生的酸浸渣、硫化渣和阳极渣的混合体[2]。随着生产的推移，如果将锰渣大量堆存而不加处理，不仅需要面积大的堆存场地，而且堆放的尾矿坝安全隐患大，威胁群众的生命财产安全。另外，电解锰渣中含有大量的铵、硫酸盐、以及Cu、Pb、Ni、Cr、Cd等重金属离子，不仅污染土壤，而且会随雨水流入河流及地下造成水体污染，严重危害环境安全。

1 电解锰渣的理化性质

电解锰渣是通过多次压滤而产生的废渣，是极其微小的颗粒，粒径在30 μm以下的比例可达83.3%[3]，颜色呈黑色。且锰渣经过大量除杂后仍含有铁的氢氧化物胶体，这些胶体使电解锰渣中的水分很难彻底压滤，因此含水率较高，风干后呈块状。残余的可溶性重金属离子主要包括含氨氮、锰、汞、砷等，它们会通过水循环进入土壤、进入生物圈危害人类。电解锰渣中主要组成为二水石膏、石英及莫来石矿等，锰渣中钙主要以二水石膏的形式存在，锰的存在形式主要以(NH4)2Mn2(SO4)3、Mn(OH)2、CaMn2O4、MnFe2O4的形式为主[4]。

以某电解锰企业生产过程中产生的电解锰渣为例，其化学成分如表1所示。……