本發(fā)明屬于資源循環(huán)再生利用及化工生產領域，具體涉及一種用含錳除塵灰生產硫酸鎂肥和硫酸錳的方法。

背景技術：

含錳除塵灰是通過一種火法選錳生產中高爐煙氣經袋式收塵得到的除塵灰。主要成分為錳、氧化鉀、鎂，還含有Pb、As、Cd、Ni、Co等重金屬成分。我國山西、內蒙古及華北周邊地區(qū)有大量的冶煉高爐，每年產生數十萬噸冶煉含錳除塵灰，加上歷年堆存量可達幾百萬噸。目前，這些含錳除塵灰大多以簡單堆放處理，造成了資源的極大浪費，遇到空氣干燥季節(jié)，隨風揚塵，對環(huán)境造成嚴重污染。

雖然，部分企業(yè)對含錳除塵灰采取了燒結，制團后再回爐利用，但這種處理方式消耗的量太少（添加比例?。?，且不能充分利用其中的有益成分，不能妥善處理含錳除塵灰，仍對環(huán)境造成二次污染。因此，對上述問題的解決尤為重要。

技術實現要素：

本發(fā)明旨在提供一種用含錳除塵灰生產硫酸鉀鎂肥和硫酸錳的方法，對含錳除塵灰進行了循環(huán)再生利用，簡單實用、切實可行，特別是對其中鉀的回收利用，經濟價值尤為顯著。

為達上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案如下：

一種用含錳除塵灰生產硫酸鉀鎂肥和硫酸錳的方法，包括以下步驟：

（1）球磨：含錳除塵灰于球磨機中加水濕磨，濕磨后的物料過100目篩后，篩下物不低于物料總重量的98%；

（2）浸肥：將球磨好的物料放于溶浸槽中，在攪拌情況下向槽中物料通入二氧化硫氣體，隨著二氧化硫的通入，物料逐漸由堿性變?yōu)樗嵝?，當pH值至5.0時，停止供二氧化硫氣體；

（3）固液分離（一）：將浸肥后的物料用板框壓濾機進行固液分離，濾液即為硫酸鉀鎂肥溶液；

（4）洗渣：將濾渣加水反復洗滌3-4次，使其中的硫酸鉀、硫酸鎂溶液與渣分離；

（5）浸錳：將步驟（4）洗滌后所得的濾渣加水調成固液比為1:2-2.5的料漿放入溶浸槽中，在攪拌情況下加入硫酸，將料漿PH值調整到1.0，然后通入二氧化硫氣體反應浸錳，當PH值到1.5-2.0時，停止供二氧化硫氣體，然后給料漿中加氧化劑除鐵，加硫化劑除重金屬雜質離子，最后加入中和劑調整PH值到5.1；

（6）固液分離（二）：將浸錳后的料漿用板框壓濾機進行固液分離，濾液即為硫酸錳溶液；

（7）硫酸鉀鎂肥的制?。簩⒉襟E（3）所得硫酸鉀鎂肥溶液于濃縮槽中用蒸汽間接加熱，蒸發(fā)濃縮至濃度40°Bé-50°Bé，轉入冷卻槽，冷卻至30℃-50℃后，經離心機脫水，脫水后的晶體包裝即為硫酸鉀鎂肥產品；

（8）硫酸錳的制取：將步驟（6）所得硫酸錳溶液于濃縮槽中用蒸汽間接加熱，蒸發(fā)濃縮至濃度55°Bé-60°Bé后，經離心機脫水，再經烘干后包裝即為硫酸錳成品。

進一步的，所述含錳除塵灰的主要成分及質量百分比為：錳15%-20%、氧化鉀10%-20%、鎂5%-13%、余量成分為Pb、As、Cd、Ni、Co重金屬。

進一步的，所述步驟（2）中，向物料通入二氧化硫氣體的時間為2.5-3.5h，使其PH值到達到5.0。

進一步的，所述步驟（5）中向物料通入二氧化硫氣體的時間為5h-6h，使其PH值達到1.5-2.0，硫酸的用量為含錳除塵灰質量的28-32%，溶浸時間為3-5h，使料漿的PH值達到1.0。

進一步的，所述步驟（5）中，氧化劑為化工錳粉或雙氧水，硫化劑為硫化鋇或硫化鈉，中和劑為碳酸鈣、熟石灰、氫氧化鈉中的一種，硫化劑、氧化劑、中和劑的用量，視含錳除塵灰中鐵及重金屬雜質量的高低做相應的調整。

本發(fā)明的優(yōu)點：一種用含錳除塵灰生產硫酸鉀鎂肥和硫酸錳的方法，回收利用了含錳除塵灰中的有益成分，一方面解決了含錳除塵灰堆放過程中引發(fā)的環(huán)境污染問題，另一方面生產出的硫酸鉀鎂肥和硫酸錳產品可為企業(yè)帶來經濟效益；利用含錳除塵灰生產硫酸鉀鎂肥和硫酸錳符合資源循環(huán)再利用、變廢為寶的理念和思路，具有良好的社會、經濟和環(huán)境效益。此外，我國是一個嚴重缺鉀資源的國家，本發(fā)明對含錳除塵灰中鉀的回收利用，經濟價值尤為顯著。

具體實施方式

下面給出的實施例擬對本發(fā)明作進一步說明，但不能理解為是對本發(fā)明保護范圍的限制，本領域技術人員根據本發(fā)明內容對本發(fā)明的一些非本質的改進和調整，仍屬于本發(fā)明的保護范圍。

實施例1

一種用含錳除塵灰生產硫酸鉀鎂肥和硫酸錳的方法：

選取含錳除塵灰20噸，水40噸；其中含錳除塵灰的成分為（質量百分比）：錳15.8%、氧化鉀18.3%、鎂7.3%，余量成分為Pb、As、Cd、Ni、Co重金屬。

制備方法如下：

（1）球磨：將含錳除塵灰放入球磨機中加水濕磨，球磨后物料的粒度為,過100目篩的質量百分比占總物料的98%；

（2）浸肥：將球磨好的物料置于溶浸槽中，在攪拌的情況下向物料通入二氧化硫氣體，3h后物料的PH值達到5.0，停止供二氧化硫氣體；

（3）固液分離（一）：將浸肥后的物料用板框壓濾機進行固液分離，壓濾機型號XYM150/1250-U,壓緊壓力為20MPa，過濾壓力為6kg/cm2，濾液即為硫酸鉀鎂肥溶液；

（4）洗渣：將固液分離后的濾渣加水反復洗滌3次，使其中的硫酸鉀、硫酸鎂溶液與渣分離；

（5）浸錳：將步驟（4）洗滌后所得濾渣加水調成固液比為1:2的料漿放入溶浸槽中，在攪拌情況下放入6噸的硫酸，將料漿PH值調整到1.0，然后通入二氧化硫氣體反應浸錳，6h后料漿PH值到1.5，停止供二氧化硫氣體，然后給料漿中加入0.3噸化工錳粉除鐵，加0.2噸硫化鋇除重金屬雜質離子，最后加0.5噸碳酸鈣調整PH值到5.1；

（6）固液分離（二）：將浸錳后的料漿用板框壓濾機進行固液分離，壓濾機型號XYM150/1250-U,壓緊壓力為20MPa，過濾壓力為6kg/cm2，濾液即為硫酸錳溶液；

（7）硫酸鉀鎂肥的制取：將步驟（3）所得硫酸鉀鎂肥溶液于濃縮槽中用蒸汽間接加熱，蒸發(fā)濃縮至濃度40Bé時轉入冷卻槽，冷卻至30℃后，經離心機脫水，脫水后的晶體包裝即為硫酸鉀鎂肥產品，產品經化驗檢測，符合GB/T20937-2007中的一等品要求；

（8）硫酸錳的制取：將步驟（6）所得硫酸錳溶液于濃縮槽中用蒸汽加熱，蒸發(fā)濃縮至濃度55Bé后，經離心機脫水，再經烘干后包裝即為硫酸錳成品，產品經化驗檢測，符合GB/T20937-2007中的標準。

實施例2

一種用含錳除塵灰生產硫酸鉀鎂肥和硫酸錳的方法：

選取含錳除塵灰15噸，水32噸；其中含錳除塵灰的成分為（質量百分比）：錳19.2%、氧化鉀15.6%、鎂5.8%，余量成分為Pb、As、Cd、Ni、Co重金屬。

制備方法如下：

（1）球磨：含錳除塵灰于球磨機中加水濕磨，球磨后物料的粒度為：過100目篩的物料占總量的99%；

（2）浸肥：將球磨好的物料置于溶浸槽中，在攪拌的情況下向物料通入二氧化硫氣體，2.5h后物料的PH值達5.0，停止供二氧化硫氣體；

（3）固液分離（一）：將浸肥后的物料用板框壓濾機進行固液分離，壓濾機型號XYM150/1250-U,壓緊壓力為20MPa，過濾壓力為6kg/cm2，濾液即為硫酸鉀鎂肥溶液；

（4）洗渣：將固液分離后的濾渣加水反復洗滌3次，使其中的硫酸鉀、硫酸鎂溶液與渣分離；

（5）浸錳：將步驟（4）洗滌后所得濾渣加水調成固液比為1:2的料漿放入溶浸槽中，在攪拌情況下放入4.7噸的硫酸，將料漿PH值調整到1.0，然后通入二氧化硫氣體反應浸錳，5h后料漿PH值到1.5，停止供二氧化硫氣體，然后給料漿中加入0.3噸雙氧水除鐵，加0..15噸硫化鈉除重金屬雜質離子，最后加0.35噸碳酸鈣調整PH值到5.1；

（6）固液分離（二）：將浸錳后的料漿用板框壓濾機進行固液分離，壓濾機型號XYM150/1250-U,壓緊壓力為20MPa，過濾壓力為6kg/cm2，濾液即為硫酸錳溶液；

（7）硫酸鉀鎂肥的制?。簩⒉襟E（3）所得硫酸鉀鎂肥溶液于濃縮槽中用蒸汽間接加熱，蒸發(fā)濃縮至濃度45Bé時轉入冷卻槽，冷卻至35℃后，經離心機脫水，脫水后的晶體包裝即為硫酸鉀鎂肥產品，產品經化驗檢測，符合GB/T20937-2007中的一等品要求；

（8）硫酸錳的制取：將步驟（6）所得硫酸錳溶液于濃縮槽中用蒸汽間接加熱，蒸發(fā)濃縮至濃度58Bé后，經離心機脫水，再經烘干后包裝即為硫酸錳成品，產品經化驗檢測，符合GB/T20937-2007中的標準。

實施例3

一種用含錳除塵灰生產硫酸鉀鎂肥和硫酸錳的方法：

選取含錳除塵灰20噸，水41噸；其中含錳除塵灰的成分為（質量百分比）：錳14.3%、氧化鉀11.7%、鎂9.5%，余量成分為Pb、As、Cd、Ni、Co重金屬。

制備方法如下：

（1）球磨：含錳除塵灰于球磨機中加水濕磨，球磨后物料的粒度為：過100目篩的物料占總量的98%；

（2）浸肥：將球磨好的物料置于溶浸槽中，在攪拌的情況下向物料通入二氧化硫氣體，3.5h后物料的PH值達5.0，停止供二氧化硫氣體；

（3）固液分離（一）：將浸肥后的物料用板框壓濾機進行固液分離，壓濾機型號XYM150/1250-U,壓緊壓力為20MPa，過濾壓力為6kg/cm2，濾液即為硫酸鉀鎂肥溶液；

（4）洗渣：將固液分離后的濾渣加水反復洗滌3次，使其中的硫酸鉀、硫酸鎂溶液與渣分離；

（5）浸錳：將步驟（4）洗滌后所得濾渣加水調成固液比為1:2的料漿放入溶浸槽中，在攪拌情況下放入5噸的硫酸，將料漿PH值調整到1.0，然后通入二氧化硫氣體反應浸錳，5.5h后料漿PH值到1.5，停止供二氧化硫氣體，然后給料漿中加入0.3噸化工錳粉除鐵，加0.2噸硫化鋇除重金屬雜質離子，最后加0.5噸碳酸鈣調整PH值到5.1；

（6）固液分離：將浸錳后的料漿用板框壓濾機進行固液分離，壓濾機型號XYM150/1250-U,壓緊壓力為20MPa，過濾壓力為6kg/cm2，濾液即為硫酸錳溶液；

（7）硫酸鉀鎂肥的制?。簩⒉襟E（3）所得硫酸鉀鎂肥溶液于濃縮槽中用蒸汽間接加熱，蒸發(fā)濃縮至濃度50Bé時轉入冷卻槽，冷卻至50℃后，經離心機脫水，脫水后的晶體包裝即為硫酸鉀鎂肥產品。產品經化驗檢測，符合GB/T20937-2007中的一等品要求；

（8）硫酸錳的制?。簩⒉襟E（6）所得硫酸錳溶液于濃縮槽中用蒸汽間接加熱，蒸發(fā)濃縮至濃度60Bé后，經離心機脫水，再經烘干后包裝即為硫酸錳成品，產品經化驗檢測，符合GB/T20937-2007中的標準。