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电解锰渣盐酸浸取钙的动力学研究

2021-01-08杨晓红薛希仕张露露

无机盐工业 2021年1期

杨晓红,薛希仕,张露露,常 军

(1.铜仁学院材料与化学工程学院,贵州铜仁554300;2.贵州开盛钾业科技有限公司)

电解锰渣是碳酸锰矿石经过硫酸酸浸、中和、压滤后产生的酸性废渣。中国是世界上主要的电解锰生产国,据统计,2018年中国电解金属锰产能达226万t,实际产量为140 万t,约占世界电解金属锰总产量的97%[1],随着锰矿石的不断开采,矿石品位降低,导致每生产1 t 电解锰产品将产生10~12 t 的酸性浸渣渣量[2-4],以此推断,中国每年产生的电解锰渣量将超过1 000 万t[5-6],目前中国电解锰渣的堆存量已超过1.5 亿t[7-9],并且随着锰矿石品味的不断降低,锰渣堆积的状况将会不断恶化。大量锰渣的堆积,不仅占用大量的土地资源,而且对周围环境造成极大的污染,严重制约了行业的可持续发展[10-11]。因此,如何有效地利用电解锰渣成为行业内亟待解决的问题。

电解锰渣主要由 CaSO4、SiO2、Al2O3、Fe2O3、MnO、SO3等物质组成,其物相构成以二水石膏和二氧化硅为主。其中CaO 主要存在形式为二水石膏,且质量分数高达20%以上[12-13]。锰渣中高钙组分给锰渣的资源化利用过程中的产品纯化带来困扰,目前国内外学者对电解锰渣的研究主要集中于锰渣中锰的提取、 氨氮的无害化处理及利用锰渣中组分的物理性能制备建筑材料等研究,对锰渣中钙的处理则研究较少[14-15]。本研究拟采用盐酸溶液对电解锰渣进行溶解,并对溶解过程中锰渣中钙的溶出动力学进行研究分析,探讨钙的溶出规律并建立动力学模型,为今后电解锰渣的资源化利用奠定理论基础。……

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