電解錳陽極渣雜質(zhì)形態(tài)及去除機(jī)理研究.pdf

1、電解錳陽極渣是電解金屬錳生產(chǎn)時陽極生成的黑褐色副產(chǎn)物，電解過程渣的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)發(fā)生了改變，渣化學(xué)活性降低。渣中含有大量的鉛，屬于一種毒性極高的危險廢物。此前，金屬錳生產(chǎn)廠家以低廉的價格將陽極渣出售給鐵合金廠，用于錳鐵、硅錳合金冶煉，生產(chǎn)易引發(fā)鉛污染，引起嚴(yán)重的環(huán)境污染。目前，錳陽極渣尚無成熟的綜合回收利用方法。因此，研究電解錳陽極渣的形成機(jī)理、雜質(zhì)形態(tài)及去除，對渣的回收利用具有十分重要的意義。
　　論文根據(jù)熱力學(xué)、電化學(xué)、結(jié)晶動力學(xué)

2、等理論，分析電解過程錳陽極渣的形成機(jī)理，并利用X衍射、ICP、熱重等方法分析錳陽極渣成分、性質(zhì)及礦物學(xué)特征。最后，將錳陽極渣中雜質(zhì)分為水溶性雜質(zhì)、酸溶性雜質(zhì)及難溶鉛雜質(zhì)等3類，研究各類雜質(zhì)的去除機(jī)理，實驗研究各類雜質(zhì)去除的影響因素及最佳工藝條件。
　　錳陽極渣中錳量為46.42％，鉛含量為5.19%。錳多以四價錳形式存在，是電解液Mn2+氧化形成，晶型接近α-MnO2。鉛是陽極板溶解后沉積形成，主要形態(tài)為PbSO4，少量為錳鉛化合

3、物，剩余組分主要由電解液在陽極區(qū)結(jié)晶形成。
　　錳陽極渣中雜質(zhì)按溶解性可以分為水溶雜質(zhì)、酸溶雜質(zhì)和難溶鉛雜質(zhì)3類，水溶雜質(zhì)在粉碎過程球磨濕磨去除。酸溶性雜質(zhì)采用硫酸溶液去除，去除過程受硫酸用量、時間、溫度和液固比影響，其中硫酸用量和液固比影響較大，50 g渣的最佳工藝條件為硫酸用量為15 ml、酸洗溫度為常溫、酸洗反應(yīng)時間為40 min、酸洗劑固比為4:1。酸溶雜質(zhì)去除后，錳量可達(dá)到50.19%，二氧化錳量達(dá)到79.42%。