电解锰渣的理化特征及其开发应用的研究 (1)

锰渣工业用途-概述说明以及解释1.引言1.1 概述锰渣是一种由加热后的锰矿石残渣形成的固体废弃物，它在许多工业过程中产生，并且数量庞大。

锰渣具有广泛的工业用途，因为它具有一系列独特的物理和化学性质。

本文旨在探讨锰渣在工业中的用途以及其对环境和可持续利用的影响。

首先，本文将介绍锰渣的来源和形成过程。

锰渣主要来自锰矿石的加热冶炼过程，其中一部分锰矿石矿石含有锰矿物。

在冶炼过程中，矿石经过高温处理，锰元素被提取出来，而废渣则形成了锰渣。

接下来，本文将详细描述锰渣的物理性质。

锰渣一般呈黑色或深灰色，具有颗粒状或粉末状的形态。

它的密度较高，硬度较大。

此外，锰渣还具有一定的磁性和导热性能。

了解锰渣的物理性质对于后续探讨其工业用途具有重要意义。

然后，本文将探讨锰渣的化学性质。

锰渣中含有丰富的锰元素，其化学组成主要是锰氧化物和一些杂质。

这种化学成分赋予了锰渣一些特殊的化学特性，例如氧化性、还原性和催化活性。

这些特性使得锰渣在许多工业过程中具有广泛的应用前景。

最后，本文将总结锰渣的工业应用前景、环境影响以及可持续利用等方面的内容。

通过深入了解锰渣的概述，读者将能够更全面地了解其在工业领域中的价值和潜力，同时也能够评估其对环境产生的影响，并探讨如何实现锰渣的可持续利用。

1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：文章结构部分旨在简要介绍本文的章节组成，以便读者能清晰地了解全文的内容和组织结构。

本文按照以下章节来展开论述：1. 引言：在引言部分，首先对锰渣的工业用途进行一个整体的概述，然后介绍本文的结构和目的。

2. 正文：正文部分是本文的主体部分，主要包括锰渣的来源、物理性质和化学性质三个方面的内容。

2.1 锰渣的来源：这一部分将详细介绍锰渣的主要来源，包括锰矿石的冶炼产生的副产物以及其他工业过程中产生的锰渣。

2.2 锰渣的物理性质：这一部分将介绍锰渣的物理特性，包括其外观、颗粒大小和形状以及密度等。

2.3 锰渣的化学性质：这一部分将介绍锰渣的化学性质，包括其化学成分、化学反应性和溶解性等。

第３８卷第６期２０２０年１２月中　国　锰　业ＣＨＩＮＡ′ＳＭＡＮＧＡＮＥＳＥＩＮＤＵＳＴＲＹＶｏｌ．３８Ｎｏ．６　Ｄｅｃ．２０２０收稿日期：２０２０－０８－２９作者简介：徐金荣（１９８９－），男，广西玉林人，工程师，从事有色金属矿山的建设和管理、矿石的加工和利用。

Ｅ ｍａｉｌ：１０３６０９２８１１＠ｑｑ．ｃｏｍ。

电解锰渣无害化处理技术及资源化利用研究进展徐金荣（中信大锰矿业有限责任公司，广西南宁　５３００２９）摘　要：电解锰渣是电解锰采用湿法冶炼生产过程中产生的浸酸压滤渣。

随着我国电解锰产量的不断提高和原矿品位的下降，锰渣堆存量直线上升。

一方面，锰渣中含有多种污染物，对地表水以及土壤、地下水体具有巨大的污染性；另一方面，渣坝的高势能也成为溃坝灾害的重要隐患。

电解锰渣的优化处理越来越成为锰矿企业安全生产和可持续发展的重大考验。

基于当前电解锰渣在无害化处理和资源化利用的研究现状，总结了各处理方法的优越点，并将电解锰渣资源化利用研究与等发展应用前景相结合，探索锰渣在高效率无害化处理、有机化肥制备、新材料制备等研究方向，实现环保型、经济型的锰渣无害化处理及其资源化利用。

关键词：电解锰渣；无害化处理；资源化利用中图分类号：Ｘ７８１．１ 文献标识码：Ａ　ｄｏｉ：１０．１４１０１／ｊ．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎ．１００２－４３３６．２０２０．０６．００２０　前　言当前，我国电解金属锰（以下简称：电解锰）以湿法冶炼的方法进行生产为主，其主要生产流程包括用锰矿石经酸浸获得锰盐，再经过电解槽电解析出得到纯的锰金属。

电解锰渣则是电解锰采用湿法冶炼生产过程中产生的浸酸压滤渣。

据统计，作为全球最大的电解锰生产国和消费国，同时也是电解锰最大出口国，２０１８年中国大陆存电解锰厂家达４９家，产能达到了２２６万ｔ，年产量达到了１４９万ｔ，占全球总产量的９７％［１］（见表１）。

根据当前的技术条件，每生产１ｔ电解锰约产生电解锰渣８～１６ｔ，据统计，我国已堆存电解锰渣量或超过１亿ｔ，每年新增量也超过１０００万ｔ［２ ３］；随着碳酸锰原矿石品位的下降，电解锰渣的排放量也会不断增大。

电解二氧化锰理化特性及技术进展电解二氧化锰---理化特性及技术进展2010-05-1109:00目录一.电解二氧化锰生产概述二.碱锰级电解二氧化锰生产工艺技术特点三.电解二氧化锰产品的理化特性四.电解二氧化锰生产技术新进展1.微波焙烧法2.二氧化硫直接浸取软锰矿新工艺3.微生物浸取锰矿4.溶剂萃取在锰矿浸出液净化过程中的应用5.抗钝化钛合金阳极6.加压高温度电解法电解二氧化锰市场现状1.主要用途:干电池生产的重要原料2.世界市场:产能41.3万吨/年,年需求约30万吨市场年增长率5-8%3.中国电解二氧化锰行业一瞥项目20052006年1-9月生产厂1616产能(吨/年)193,800产量(吨)149,407出口(吨)34,39941,136出口比例23%进口(吨)9,0105,198中国已经成为世界上最大的电解二氧化锰生产国、消费国、出口国.碱锰电池级电解二氧化锰生产六大工艺技术特点1.电解液除钾工艺2.电解液深度除钼工艺3.悬浮法电解新工艺4.电解槽大型化5.高效除铁系统6.大容量高效混合系统电解二氧化锰产品的化学特性1.二氧化锰含量二氧化锰含量在90%-93%左右,分子式表示为MnOx，其中x值约为1.92–1.96.并非含量越高,电解二氧化锰产品的质量就越好.2.杂质含量要求铁≤60ppm铜、铅、镍、钴:≤1ppm砷、锑、钒、钼:≤0.5ppm钾≤200ppm铵离子:不检出或痕迹3.结合水含量电解二氧化锰的含水量分为吸附水和晶格结合水.晶格结合水越多,电解二氧化锰的放电容量越大.4.pH值电解二氧化锰生产过程中电解粗产品中和漂洗过程重要指标.表示方法分为纯水法和缓冲溶液法两种.5.电极电位与产品的化学成分、晶体结构、晶格结合水含量、固体表面特性、pH等等因素有关.电极电位越高,其放电容量就越大,但电极电位高仅仅是高放电容量的必要条件之一.电极电位有三种表示方式.其结果在本质上是相同的.电解二氧化锰产品的物理特性1.晶体结构二氧化锰有多种晶体结构,常见的隧道类结构晶体有α、β、γ型.二氧化锰的电化学活性与其晶体结构密切相关电解二氧化锰要求具有γ型晶体结构.γ型二氧化锰由于晶体结构中的隧道截面面积较大.且其晶格常有大量的缺陷(如层错、位错、链缺陷等),不规则空穴和-OH等，H+在其中的扩散较容易,因而过电位小,反应活性高,放电性能最为优异.γ型晶体结构也是高放电容量的必要条件之一,但并非是充分的条件,因为电解二氧化锰的放电性能还取决于其他的理化特性因素.2.固相表面特性电解二氧化锰在亚微观上是一种多孔结构的物质,其固相表面特性如:孔隙率、微孔直径、孔径分布、孔体积分布、比表面积及其中各种孔径微孔表面积的分布比例等，对电池放电过程的动力学具有很大的影响.电解二氧化锰的固相表面特性与其重负荷放电性能有着很紧密的关系.普通电解二氧化锰的比表面积一般为40-60m2/g,意味着具有较高的孔隙率(即孔数多)和较小的微孔直径.碱锰电池级电解二氧化锰要求比表面积在25-35m2/g,或30-40m2/g,具有孔数较少,而孔径较大的微孔特点,才有利于放电反应物的畅通,提高碱锰电池的重负荷放电性能。

采用优势菌种从电解锰废渣中浸取锰的研究微生物冶金是利用微生物从矿物中提取有价金属的经济方法,特别适用于处理贫矿、表外矿及废矿,并具有成本低、投入小、能耗低、环境污染小等突出优点。

在利用微生物浸取锰渣中锰的研究中,选取优化的条件,采用对锰具有较强耐受性和浸取能力的优势微生物对锰渣的浸取进行研究,考察锰的浸出效率和微生物的代谢活动。

曹建兵等已从电解锰废渣土壤及水体中筛选出一株锰抗性强的霉菌A5,并对其进行了初步鉴定。

在微生物冶金中,对高效浸矿菌种的选育和机理研究意义重大。

在本文研究中,通过扩增26S rDNA D1/D2区序列,进一步鉴定为Fusarium属的其中一个种。

为了研究其在电解锰废渣浸出中的作用和其浸取电解锰的机理,以锰渣及Fusarium sp.的特性为出发点,通过摇瓶实验考查了矿浆浓度、接种量、浸取时间初始pH、金属离子等因素对锰浸取效率的影响,从而得出最优化的浸取锰的条件,同时考察了浸取前后Fusarium sp.以及锰渣表征的形态变化,并对其浸锰能力进行了研究,初步探讨了Fusarium sp的浸锰机理。

从电解锰废渣土壤中筛选分离到一株锰抗性强的霉菌A5,己对其形态特征进行了初步研究。

其菌丝细长,菌落疏松,菌落表面有棕、绿、褐、米黄不同颜色,培养基正反两面颜色有一定差异。

基于26S rDNA,测序结果表明此菌属于Fusarium属的一个种。

利用Fusarium sp进行锰渣摇瓶浸出试验,结果表明,矿浆浓度为10%(m/v)、微生物的接种量为2%(v/v)、浸取时间为36小时左右、环境温度为28℃、摇瓶振荡速率为120rpm 的条件下,锰的浸出率最高,若当矿浆浓度继续增加,锰浸出率则会呈现下降趋势；锰浸出率随时间的增加而提高,36h时达到最大；微生物的接种量变化,对锰浸出率影响不大。

Fe2+和Fe3+的加入能够有效地提高锰浸出率,但是若是溶液中存在有毒有害金属离子,如Hg2+,锰的浸出效率则会大大降低。

电解锰电解锰是一种重要的金属物质，具有广泛的应用领域。

本文将对电解锰的定义、制备方法、应用领域以及市场前景进行详细介绍。

1. 电解锰的定义电解锰是通过电化学反应从锰矿石中提取金属锰的过程中得到的产物。

它是一种纯净的金属，具有良好的导电性、热稳定性和耐腐蚀性。

电解锰通常呈现出灰色至银白色的外观，其化学符号为Mn，原子序数为25。

2. 电解锰的制备方法制备电解锰的主要方法是通过电解锰矿石溶液来实现的。

首先，将锰矿石破碎，并使用酸溶解锰矿石，得到锰矿石溶液。

然后，在电解槽中通过电流通入锰矿石溶液，并通过电解反应将锰离子还原为金属锰。

最后，从电解槽中收集得到的金属锰。

3. 电解锰的应用领域3.1 电池制造：电解锰是制造干电池和锂离子电池等电池的重要原料。

它可以用作阳极材料，具有较高的电化学活性，可以提高电池的性能和寿命。

3.2 钢铁生产：电解锰可用作钢铁生产中的添加剂。

在钢铁冶炼过程中，将电解锰加入炉料中可以提高钢的硬度和强度，并改善钢的热处理性能。

3.3 化工工业：电解锰可用作某些化工反应的催化剂。

它可以促进氧化还原反应和催化分解反应的进行，从而提高反应速率和产物纯度。

3.4 金属合金制造：电解锰可以与其他金属元素（如铁、铜、铅等）合金化，用于制造耐蚀材料、电线电缆和特殊合金等。

3.5 土壤改良剂：电解锰被广泛用作土壤改良剂，可以调节土壤酸度、提高植物的养分吸收能力，促进植物生长。

4. 电解锰的市场前景随着社会的发展，电解锰的需求将逐渐增加。

钢铁行业作为电解锰的主要消费领域之一，将持续增长。

同时，随着新能源产品的快速发展，电解锰在电池制造和功能材料领域的需求也会显著增加。

因此，电解锰市场前景广阔，有着良好的发展潜力。

总结：本文对电解锰的定义、制备方法、应用领域以及市场前景进行了详细介绍。

电解锰是一种重要的金属物质，在电池制造、钢铁生产、化工工业、金属合金制造和土壤改良等领域都有着广泛的应用。

随着社会发展和技术进步的推动，电解锰市场前景广阔，具有良好的发展潜力。

中国西南地区电解锰渣特性分析及影响因素研究高红;何莉莉;岳波;孟棒棒;闫敏婕;梁宇廷【期刊名称】《安全与环境学报》【年(卷),期】2024(24)1【摘要】电解锰行业发展面临的困境之一是锰渣的处理处置方法。

为探索绿色低碳的锰渣无害化处理技术,选取中国5家典型电解锰企业新、旧电解锰渣,通过其理化特性及浸出毒性分析,研究堆存条件、时间及工艺参数等因素对不同企业锰渣特性的影响。

结果显示:不同企业的新、旧锰渣平均质量含水率相差最大时均达19%以上,浸出液pH值最高分别相差0.95、1.45,不同企业新鲜锰渣的SiO_(2)和Al_(2)O_(3)平均质量分数最大相差分别为43.18%、146.25%,且可溶性盐质量分数均超过10%,未达到填埋入场标准。

锰渣中石膏和石英的质量分数随堆存条件和时间发生不同的变化。

企业C在堆存过程中石膏和石英的质量分数在增加,而企业E锰渣中烧石膏质量分数在增加,石英质量分数在减少。

历史锰渣浸出液中Mn^(2+)和氨氮(NH_(4)^(+)N)的质量浓度较高,分别超过GB/T 8978—1996一级排放标准限值的65.92~935.00倍和2.56~63.80倍,表明长期堆存的锰渣仍存在较大的环境污染风险。

不同地区企业的锰渣应通过无害化处理与资源化利用来降低其环境污染风险,须根据化学成分、理化性质不同选择合适的资源化方式。

【总页数】10页(P280-289)【作者】高红;何莉莉;岳波;孟棒棒;闫敏婕;梁宇廷【作者单位】昆明理工大学建筑工程学院;中国环境科学研究院固体废物污染控制技术研究所【正文语种】中文【中图分类】X705【相关文献】1.电解锰渣固结体中重金属浸出毒性及其在模拟酸雨下的淋溶特性分析2.不同堆存时间电解锰渣的理化特性分析3.典型区域电解锰渣的特性、环境风险及资源化利用前景分析4.一株锰氧化细菌AL-6与柚子皮生物炭耦合修复电解锰渣场污染地下水特性研究5.优势菌种浸取电解锰渣中锰的影响因素研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。