二氧化碳回收電解錳渣中可溶性錳的工藝技術研究.pdf

1、作為重要的冶金、化工材料,金屬錳在國民經濟中具有十分重要的地位，目前主要通過電解法制得。電解錳渣是電解金屬錳產業(yè)的主要固體廢物，含有較高濃度可溶性錳，處理不當既污染環(huán)境又造成資源的浪費。同時，電解錳生產過程中會產生大量二氧化碳，如何減少二氧化碳的排放也是一個重要問題。
　　本課題以廣西某電解錳公司電解錳渣為研究對象，對其基本性質及水洗條件進行了研究。以回收電解錳渣中可溶性錳為目的，模擬了工業(yè)低濃度二氧化碳（體積分數約12％）回收可

2、溶性錳的工藝流程，設計了工程方案，為可能的工業(yè)應用提供了基礎。
　　本論文采用XRF、SEM-EDX等分析方法對電解錳渣的化學組成、表面形貌等進行分析，實驗結果表明電解錳渣成分很復雜，渣粒大小不均，呈疏松狀，主要成分為二氧化硅和氧化鈣、三氧化二鐵等金屬氧化物，錳含量較高，其中Mn2+占4.88%，其他重金屬如Cu、Zn、Pb、Ni等含量較低。
　　本研究通過模擬低濃度(體積分數12%)的二氧化碳與溶液中的錳離子反應生成碳酸錳

3、沉淀，反映了工業(yè)生產過程中產生的二氧化碳對電解錳渣中可溶性錳的回收效果。電解錳渣水洗液初始pH是二氧化碳回收可溶性錳的主要控制因子，隨著pH值的增大，可溶性錳的回收率逐漸升高，pH值達到9.5后，可溶性錳的回收率逐漸趨近平衡，回收率達到98%以上。實驗考察范圍內，二氧化碳濃度、流量、攪拌速率對回收率影響不大。
　　本文研究了二氧化碳回收可溶性錳的動力學，分析了其控制步驟。實驗結果表明：沉淀動力學反應級數為2.44，反應的表觀活化能

4、為109.84 KJ/mol；結晶動力學研究發(fā)現，轉化率隨著溫度的提高而提高，說明提高溫度能促進錳的沉淀，促進晶核的生成。晶核形成階段和晶體生長階段的表觀反應速率常數均隨著反應溫度的提高而逐漸增大，但晶體生長過程的表觀速率常數比成核過程的表觀速率常數要大，說明碳酸錳晶體成核相對要困難一些。因此，成核過程是反應的控制步驟。
　　為使回收后水洗液達標排放，本文采用三氯化鐵對回收后低濃度含錳廢水進行處理。實驗研究結果表明，pH是三氯化鐵