电解锰渣工程特性的试验研究

电解锰渣渗滤液研究现状及治理技术摘要：根据我国电解锰行业现状及严重的电解锰渣渗滤液污染情况，从电解锰生产工艺中挖掘出电解锰渣及锰渣渗滤液产生的来源，本文对锰渣渗滤液进行成分分析，确认主要污染因子为锰、氨氮，论述锰、氨氮的危害性，提出了锰渣渗滤液治理技术。

此技术首先从源头进行，将库区与周边水系隔绝，采用“雨污分流、清污分流”，最大程度减少渗滤液污水量；其次通过工艺优缺点的比选，采用实用、可行的治理工艺，特别是锰渣渗滤液中氨氮治理，运用的是氨氮膜无动力高效吸收-再生技术。

这一技术不仅能实现氨氮高效达标，而且还能实现氨氮资源化利用。

关键词：降水淋浸、锰渣渗滤液、源头治理，氨氮资源化一、概述锰是化工、冶金、军工、建材、钢铁、汽车等各行业的重要原料。

它的主要作用是：增加合金硬度，提高合金的强度、任性和耐腐蚀性。

锰在国民经济中占有十分重要的战略地位。

据统计，中国锰矿基础储量约有11000万吨，居亚洲第一、世界第三。

中国锰矿资源主要分布在南方地区，尤其以广西和湖南居多，约占全国锰矿储量的50%。

其中，湖南花垣、重庆秀山、贵州松桃三省交界处锰矿最为集中，号称“锰三角”、“锰都”，此地锰矿储量达1.5亿吨，占全国总储矿量的12~16%。

锰矿经电解产生锰，每生产1吨锰约产生5~8吨锰渣，锰渣属于第II类一般工业固体废弃物，其形态为黑色细小颗粒，呈弱碱性，密度为 1.5~2.5g/cm3,含水率高。

目前我国堆存的锰渣高达 1.3亿吨,锰渣集中堆放，因导排设施、收集系统不完善，或因年代已久防渗破坏，雨水作用时产生了大量的渗滤液废水。

渗滤液废水中含有大量易迁移的锰、氨氮,它们一旦直接进入环境,将会给周边环境带来严重污染。

近几年我国发生多次锰渣渗滤液环境污染事件，如：2011年四川省阿坝州涪江锰矿水污染事件，绵阳段水质中锰、氨氮严重超标；2012年贵州省铜仁市万泰锰渣库污染事件，贵州省出境河流断面水质中锰、氨氮多倍超标；湖南省花垣县锰渣渗滤液污染，锰、氨氮超标已为历史遗留问题，多次曾遭媒体曝光、环保督察。

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。

电解锰渣资源化利用研究进展陈红亮;王德美;郭建春;陈恒;郑娟【摘要】电解锰渣是碳酸锰矿经酸浸、氧化沉铁、氨水中和及压滤后产生的酸性废渣。

我国大部分企业将废渣筑坝堆存处理，大量锰渣的堆存对环境造成了严重的影响，电解锰渣的利用已成为亟待解决的问题。

综合近年来国内外电解锰渣资源化利用的研究，从回收有价金属、制备建筑材料、化肥和吸附材料等方面总结和对比电解锰渣资源化利用的特点，为开发电解锰渣的利用价值提供参考。

%Electrolytic manganese residue (EMR) is a kind of acid residue and is produced by acid leach-ing, iron oxidation, ammonia neutralizing and filtering of manganese carbonate. Most companies stored EMR by stockpiling in China. A large number of stockpiled EMR has caused serious environmental problem. The reuse of EMR has been an immediate problem. This paper summarized the studies of EMR utilization at home and abroad in recent years. Through summarizing and contrasting the characteristics of EMR utilization for recovery of valuable metals from EMR, preparation of construction materials, fertilizer and adsorption ma-terials etc. to provide some valuable references for the further development of EMR utilization.【期刊名称】《六盘水师范学院学报》【年(卷),期】2016(028)001【总页数】3页(P7-9)【关键词】电解锰渣;资源化利用;锰;建筑材料【作者】陈红亮;王德美;郭建春;陈恒;郑娟【作者单位】安顺学院化学化工学院，贵州安顺561000;安顺学院化学化工学院，贵州安顺561000;安顺学院化学化工学院，贵州安顺561000;安顺学院化学化工学院，贵州安顺561000;安顺学院化学化工学院，贵州安顺561000【正文语种】中文【中图分类】TF792;X752015-06-18Abstrraacctt:: Electrolytic manganese residue (EMR) is a kind of acid residue and is produced by acid leaching, iron oxidation, ammonia neutralizing and filtering of manganese carbonate. Most companies stored EMR by stockpiling in China. A large number of stockpiled EMR has caused serious environmental problem. The reuse of EMR has been an immediate problem. This paper summarized the studies of EMR utilization at home and abroad in recent years. Through summarizing and contrasting the characteristics of EMR utilization for recovery of valuable metals from EMR, preparation of construction materials, fertilizer and adsorption materials etc. to provide some valuable references for the further development of EMR utilization.Key worrddss:: electrolytic manganese residue; resource utilization; manganese; building materials锰是我国国民经济的重要物资和战略资源之一。

绿色环保建材DOI:10.16767/ki.10-1213/tu.2021.06.025锰渣应用研究阶段性成果总结及后期研究计划令狐克浪张行鹏袁波胡洪丽唐明英贵州省公路工程集团有限公司摘要：锰矿厂在提炼锰的过程中，产出大量的废渣，这些 废渣需要大量的土地堆放，同时也会渗出大量的有害废液影响 环境，为了解决这一难题，考虑把锰渣作为公路填料或肢结材料 利用，对锰渣进行路用性研究试验,找出一条变废为宝的有效途 径，对土地资源和环境影响有很大的意义。

关键词：锰渣；路基填料；二灰稳定土；环境影响；下步研究计划1锰渣产量贵州铜仁锰丰富，锰渣产量大，日产2000多吨，锰渣大量的 产出，需要大量的土地堆放，同时重金属由少变多的聚集，对渣 源堆放地周边的水环境和生态环境造成影响，为了减少环境污 染，节约用地，对锰渣应用的研究势在必行。

2锰渣形态刚出炉的锰渣黏结成块状，如细黏土，从表面观初步判断，处于塑限含水量的状态。

3化学成分分析3.1矿物质含量分析根据表1表2两个生产厂锰渣的化学分析初步确定，503含 量过高，（K20+Na20)含量也偏高，《矿物掺合料应用技术规范》(G B51003—2014)规定，粉煤灰S03g3%,钢渣粉及粒化高炉矿 渣粉等掺和料SO,S4%，初步判定不宜用于水泥混凝土，水泥混 凝土要求掺和料中S0353%。

3.2电解锰渣浸出毒性测试 ‘根据我国固体废弃物浸出毒性的测试方法（557— 2010)。

对电解锰渣进行浸出毒性测试，以纯水为浸取剂，且电 解锰渣与纯水质f l比为1:10,（纯水密度为lg/cm5)常温下，样品 在1K^lO m irT1转速条件下浸出8h,放置16h,过滤，检测滤液中 各物质的浓度。

由表2可知，电解锰渣浸出液中主要含冇M n2+、1^3+-1\、(：£12*、1^'其中电解锰渣浸出液中重金属(：11711、&、〇)、511、^311、丨)1)等离子的含量均低于国家污水排放标准，而M n2+和 NH/-N浸出液浓度分别为 1187.71mg/L、396.49mg/L,其 含量远超《污水综合排放标准》(GB8978—19%)。

电解锰渣二次提取锰和氨氮的研究
随着我国工业生产的日益发展，工业污水中氨氮污染日趋严重。

氨氮不仅污染环境，还干扰化学反应过程，影响产品的质量。

因此，合理的提取氨氮，促进污水的循环利用，变得尤为重要。

为此，一种以电解锰渣为原料的二次提取锰和氨氮的方法吸引了人们的注意。

在该方法中，利用电解锰渣中的锰作为活性电解质，来吸附阳极膜上的氨氮，然后通过还原锰离子将其转移到阴极膜。

此外，该流程中还可以提取氨氮中的磷不相容物，作为肥料，回收至底部，以保证污水循环利用的安全。

该方法利用大量的电解锰渣，实现了对氨氮及不完全物质进行有效提取，并实现污水资源的循环利用。

因此，该方法有望成为一种有效提取氨氮的选择方案，受到人们的广泛关注和应用。

电解锰渣处置技术研究现状【摘要】我国是世界上最大的电解锰生产国与消费国，电解锰生产产生的大量电解锰渣是目前制约电解锰行业可持续发展的重大难题。

本文对现有电解锰渣资源化、减量化、无害化相关处置技术进行概述和对比分析，提出建议，为后续电解锰渣综合利用提供参考。

【关键词】电解锰渣；处置技术；研究现状我国在进入21世纪后电解金属行业快速发展，特别是电解金属锰行业，在短时间内就成为主要的生产国和出口消费国。

据统计，自2008年以来，我国每年电解锰产量大于100万吨，2020年的产量甚至达到了150.13万吨。

电解锰生产过程中产生大量固体废渣，生产1t电解锰排放约8~12t的湿渣[26]，渣中还含有不少可利用的资源，而目前对电解锰渣的处置方式主要是堆存在渣库中，不仅造成了环境污染及隐患，亦造成了资源浪费。

考虑到电解锰渣具有特殊的理化性质，比如水分高、水化活性低等，对其应用的处置技术应突破当下遇到的瓶颈而得到广泛应用，才能解决带来的环境问题。

1.电解锰渣的基本性质我国主要的锰矿资源是菱锰矿，即碳酸盐矿物。

锰矿粉在经过浓硫酸浸出、中和、净化后进行压滤，滤渣即为电解锰渣。

电解锰渣为黑色或灰黑色细粒固体，通常情况下有超过80%的粒径在30μm以内，为弱酸性。

对锰渣的各组分进行分析，发现锰渣的主要成分为SiO2、CaO、SO2、MnO、Fe2O3、MgO、Al2O3等，还含有少量的Ni、As、Zn、Pb、Co、Cu、Cr等重金属。

陈红亮等[1]通过XRD方法分析物相时发现锰渣中主要含有硫酸钙、各种形态的石膏、石英、黄铁矿及硫酸锰铵、六方锰矿、锰尖晶石、钙锰氧化物等含锰物质。

电解锰渣中因目前压滤工艺限制而常常含有25%~32%的新液，含量大量水溶性锰和硫酸铵，因而其毒性浸出液中锰和氨氮含量较高，电解锰渣应属于《一般工业固体废物贮存和填埋污染控制标准》（GB 18599-2020）中第Ⅱ类一般工业固体废物。

2.电解锰渣的处置技术目前电解锰渣处置技术的研究方向为无害化、减量化与资源化。

电解锰渣在混凝土中的作用
电解锰渣在混凝土中的作用主要体现在下面几个方面：
1. 改善混凝土的耐久性：电解锰渣中富含的锰元素可以促进混凝土中发生氧化反应，生成稳定的锰氧化物。

这些氧化物可以提高混凝土的耐久性，延长混凝土的使用寿命。

2. 增强混凝土的强度：电解锰渣中含有一定的硅、铝等成分，这些成分可以与水泥中的钙离子反应生成硅酸盐和铝酸盐等胶凝物质。

这些胶凝物质可以填充混凝土中的空隙，加固混凝土的结构，提高其抗压强度和耐久性。

3. 促进混凝土的早期硬化：电解锰渣中的锰元素可以作为催化剂，促进混凝土中硅酸盐水化反应的进行。

这样可以加速混凝土的硬化过程，缩短施工周期，提高工程效率。

4. 提高混凝土的抗碱性：电解锰渣中的锰氧化物可以中和混凝土中的碱性物质，减少碱性物质对混凝土的侵蚀作用。

这样可以有效防止混凝土的碱性反应，避免混凝土发生碳化、硫酸盐侵蚀等问题。

总之，电解锰渣在混凝土中的应用可以提高混凝土的耐久性、强度和抗碱性等性能，从而提高混凝土的质量和使用寿命。