“双碳”背景下电解锰渣资源化利用途径研究进展
2023-12-21蔡忠丽马华阳
中国资源综合利用 2023年10期
蔡忠丽,马华阳,柯 军
(1.湖北省生态环境科学研究院(省生态环境工程评估中心),武汉 430072;2.武汉工程大学化学与环境工程学院,武汉 430205)
全球气候变暖已经对全球环境产生巨大的影响,实现碳达峰碳中和(简称“双碳”)目标是我国应对全球气候变暖的一个重大举措。资源化利用固废不仅能够减轻固废带来的环境压力,还能够通过源头减量、能源替代等方式实现碳减排。电解锰渣是一种元素组成复杂的低活性酸性渣,包含Cu、Cd、Pb 等重金属以及氨氮。目前,我国企业处理电解锰渣的主要方法是堆场堆存,不仅占用土地,还会导致其中重金属和氨氮向周围环境扩散,污染周边水体、地下水以及土壤,造成严重的环境污染。电解锰渣中除去Mn 外,主要成分还包含O、Si、S、Ca、Al 和Fe 等元素,其中SiO2、SO3和CaO 占全氧化物的70%以上,它属于一种黏土矿物。电解锰渣的粒径在125 μm 以下,含水率为20%左右,pH 小于7。表面有大量块状和棒状黏土颗粒堆积,使得电解锰渣不需要黏结造粒就可塑形,具有较好的可塑性。目前,电解锰渣的资源化利用途径主要有3 种,即提取锰元素、制备建筑材料和生产功能材料。
1 提取锰元素
锰作为炼钢工业不可或缺的元素,有着大量的需求,生产电解锰需要消耗大量的电能。提取电解锰渣中的Mn,不仅可以回收更多的锰,还能降低电解锰生产的能源消耗,从而间接减少电解锰行业的CO2排放量。
目前,电解锰渣中Mn 的提取难点主要是不可溶性高价Mn 的提取效率较低。蓝际荣等[1]采用湿法球磨工艺,利用柠檬酸三钠或草酸等助剂进行选择性回收,锰浸出率可大于99%。……
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