一种利用硅锰渣生产电解金属锰的生产线的制作方法

1.本实用新型属于电解锰技术领域，涉及一种利用硅锰渣生产电解金属锰的生产线。


背景技术：

2.在采用火法冶金工艺进行硅锰合金的生产过程中，会产生含锰率6%-8%的硅锰渣；随着生产规模的扩大，硅锰渣的产量也急剧增加。由于硅锰渣的组成和结构较为复杂，常被作为固体废弃物进行堆存，或者部分用于建材行业；此种处理方式，或者会占用大量的土地资源，造成环保压力，或者会造成资源浪费，不利于锰加工行业的有序健康发展。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种利用硅锰渣生产电解金属锰的生产线，有效处理和回收利用硅锰渣废弃物，减少环境污染、减少资源浪费，促进锰加工行业的可持续发展。
4.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下。
5.一种利用硅锰渣生产电解金属锰的生产线，包括制硅锰渣粉系统、混合渣粉罐、阳极液罐、浓硫酸罐、化合釜、化合处理压滤机、一级吸收塔、二级吸收塔、锰矿罐、暂存罐、制液系统、电解槽、金属锰罐；制硅锰渣粉系统包括硅锰渣粉罐；硅锰渣粉罐的出料口与混合渣粉罐的进料口连接，混合渣粉罐的出料口、阳极液罐的出料口、浓硫酸罐的出料口均与化合釜的进料口连接，化合釜的出料口与化合处理压滤机的进料口连接，化合釜的气体出口与一级吸收塔的气体进口连接，一级吸收塔的气体出口与二级吸收塔的气体进口连接；化合处理压滤机的滤液出口、锰矿罐的出料口均与暂存罐的进料口连接，暂存罐的出料口与制液系统的进料口连接，制液系统的出料口与电解槽的电解液入口连接，电解槽的出料处与金属锰罐的进料口连接。上述技术方案，将硅锰渣经过与阳极液制浆、通过浓硫酸浸取、与锰矿制电解液、电解回收金属锰等一系列过程，从而将硅锰渣进行处理以及回收利用，获得可用的金属锰，减少硅锰渣的资源浪费，减少废弃物的堆存占地空间以及对环境的污染，为企业带来一定的经济效益；同时，制浆浸取过程中产生的硫化氢气体通过吸收塔吸收，进一步减少了环境污染。
6.进一步地，该生产线，还包括制阳极渣粉系统，制阳极渣粉系统包括阳极渣粉罐；阳极渣粉罐的出料口与混合渣粉罐的进料口连接；通过在体系中添加阳极渣，一方面可利用阳极渣中的二氧化锰处理硫化物，另一方面使阳极渣得以利用，进一步减少固废物的堆存占地。
7.进一步地，该生产线中，制阳极渣粉系统还包括阳极渣罐、烘干机、阳极渣辊压机；阳极渣罐的出料口与烘干机的进料口连接，烘干机的出料口与阳极渣辊压机的进料口连接，阳极渣辊压机的出料口与阳极渣粉罐的进料口连接；通过上述设备，将阳极渣处理成为合格的阳极渣粉原料，保证后续制浆浸取等工序的顺利进行。
8.进一步地，该生产线中，制硅锰渣粉系统还包括硅锰渣罐、破碎机、硅锰渣辊压机；
硅锰渣罐的出料口与破碎机的进料口连接，破碎机的出料口与硅锰渣辊压机的进料口连接，硅锰渣辊压机的出料口与硅锰渣粉罐的进料口连接；通过上述设备，可将硅锰渣处理为合格的硅锰渣粉，进而保证后续制浆浸取等工序的顺利进行。
9.进一步地，该生产线中，制液系统包括制液釜、焙烧粉罐、氨水罐、sdd罐、第一制液处理压滤机、第二制液处理压滤机、净化剂罐、静置桶；焙烧粉罐、氨水罐以及sdd罐的出料口均与制液釜的进料口连接，制液釜的出料口与第一制液处理压滤机的进料口连接，第一制液处理压滤机的滤液出口、净化剂罐的出料口均与静置桶的进料口连接，静置桶的上层液体出口与第二制液处理压滤机的进料口连接；暂存罐的出料口与制液釜的进料口连接，第二制液处理压滤机的滤液出口与电解槽的电解液入口连接；更进一步地，净化剂罐内放置有絮凝剂或活性炭；通过该制液系统，对制浆浸取后获得的物料与锰矿混合，并经过多次除杂净化处理，获得可用的电解液。
10.进一步地，该生产线中，制液釜的釜体上设置有气体通入管、气体排出管；通过通入空气的方式，去除制液过程中体系内含有的铁离子。
11.进一步地，该生产线中，制液系统还包括双氧水罐；双氧水罐的出料口与制液釜的进料口连接；通过通入双氧水，提高铁离子的去除效果。
12.进一步地，该生产线，还包括渣场；化合处理压滤机、第一制液处理压滤机以及第二制液处理压滤机的滤渣出口均与渣场连接；将压滤后的废渣进行堆存收集。
13.本实用新型利用硅锰渣生产电解金属锰的生产线的有益效果为，将硅锰合金生产过程中产生的硅锰渣经过与阳极液制浆、通过浓硫酸浸取、与锰矿制电解液、电解回收金属锰等一系列过程，将硅锰渣进行处理以及回收利用，并获得金属锰；通过加入阳极渣，有效处理制浆浸取过程中产生的硫化氢气体，并通过吸收塔将硫化氢气体完全吸收，避免了有害气体的排放；在制液过程中，通过降酸、中和、除铁、除重金属、净化等诸多工序，获得可电解使用的电解液，从而获得电解后的金属锰；该生产线，可有效减少硅锰渣的资源浪费，减少废弃物的堆存占地空间以及对环境的污染，为企业带来良好的经济效益。
附图说明
14.图1为本实用新型利用硅锰渣生产电解金属锰的生产线的结构示意图。
15.附图中的编码分别为：1-1、硅锰渣粉罐；1-2、硅锰渣罐；1-3、破碎机；1-4、硅锰渣辊压机；2、混合渣粉罐；3、阳极液罐；4、浓硫酸罐；5、化合釜；6、化合处理压滤机；7-1、一级吸收塔；7-2、二级吸收塔；8、锰矿罐；9、暂存罐；10、电解槽；11、金属锰罐；12-1、阳极渣粉罐；12-2、阳极渣罐；12-3、烘干机；12-4、阳极渣辊压机；13、制液釜；14-1、焙烧粉罐；14-2、氨水罐；14-3、sdd罐；14-4、双氧水罐；15-1、第一制液处理压滤机；15-2、第二制液处理压滤机；16、净化剂罐；17、静置桶；18、渣场。
具体实施方式
16.如图1所示，一种利用硅锰渣生产电解金属锰的生产线，包括制硅锰渣粉系统、制阳极渣粉系统、混合渣粉罐2、阳极液罐3、浓硫酸罐4、化合釜5、化合处理压滤机6、一级吸收塔7-1、二级吸收塔7-2、锰矿罐8、暂存罐9、制液系统、电解槽10、金属锰罐11、渣场18；其中，阳极液罐3内放置有电解锰过程中的阳极液，浓硫酸罐4内放置有浓硫酸，锰矿罐8内放置有
锰矿石或氧化锰。
17.制硅锰渣粉系统包括硅锰渣粉罐1-1、硅锰渣罐1-2、破碎机1-3、硅锰渣辊压机1-4，其中，硅锰渣罐1-2中放置硅锰合金生产过程中产生的硅锰渣，且该硅锰渣中含有6%-8%的锰以及3%-5%的硫化物；硅锰渣罐1-2的出料口与破碎机1-3的进料口连接，破碎机1-3的出料口与硅锰渣辊压机1-4的进料口连接，硅锰渣辊压机1-4的出料口与硅锰渣粉罐1-1的进料口连接。
18.制阳极渣粉系统包括阳极渣粉罐12-1、阳极渣罐12-2、烘干机12-3、阳极渣辊压机12-4，其中，阳极渣罐12-2中放置有电解锰过程中产生的阳极渣，其主要成分为二氧化锰；阳极渣罐12-2的出料口与烘干机12-3的进料口连接，烘干机12-3的出料口与阳极渣辊压机12-4的进料口连接，阳极渣辊压机12-4的出料口与阳极渣粉罐12-1的进料口连接。
19.硅锰渣粉罐1-1的出料口以及阳极渣粉罐12-1的出料口均与混合渣粉罐2的进料口连接，混合渣粉罐2的出料口、阳极液罐3的出料口、浓硫酸罐4的出料口均与化合釜5的进料口连接，化合釜5的出料口与化合处理压滤机6的进料口连接，化合釜5的气体出口与一级吸收塔7-1的气体进口连接，一级吸收塔7-1的气体出口与二级吸收塔7-2的气体进口连接；化合处理压滤机6的滤液出口、锰矿罐8的出料口均与暂存罐9的进料口连接，暂存罐9的出料口与制液系统的进料口连接，制液系统的出料口与电解槽10的电解液入口连接，电解槽10的出料处与金属锰罐11的进料口连接；另外，化合处理压滤机6的滤渣出口与渣场18连接。
20.进一步地，制液系统包括制液釜13、焙烧粉罐14-1、氨水罐14-2、sdd罐14-3、双氧水罐14-4、第一制液处理压滤机15-1、第二制液处理压滤机15-2、净化剂罐16、静置桶17，其中，焙烧粉罐14-1内放置有焙烧粉，氨水罐14-2内放置有氨水，sdd罐14-3内放置有sdd（福美钠），双氧水罐14-4内放置有双氧水，净化剂罐16内放置有絮凝剂，制液釜13的釜体上设置有气体通入管、气体排出管；焙烧粉罐14-1的出料口、氨水罐14-2的出料口、sdd罐14-3的出料口均以及双氧水罐14-4的出料口均与制液釜13的进料口连接，制液釜13的出料口与第一制液处理压滤机15-1的进料口连接，第一制液处理压滤机15-1的滤液出口、净化剂罐16的出料口均与静置桶17的进料口连接，静置桶17的上层液体出口与第二制液处理压滤机15-2的进料口连接；暂存罐9的出料口与制液釜13的进料口连接，第二制液处理压滤机15-2的滤液出口与电解槽10的电解液入口连接；另外，第一制液处理压滤机15-1以及第二制液处理压滤机15-2的滤渣出口均与渣场18连接。
21.本实用新型利用硅锰渣生产电解金属锰的生产线的工作过程为，将硅锰渣罐1-2内的硅锰渣经过破碎机1-3初次破碎、硅锰渣辊压机1-4二次辊压破碎后，投入硅锰渣粉罐1-1内；将阳极渣罐12-2内的阳极渣经过烘干机12-3烘干、阳极渣辊压机12-4辊压破碎后，投入阳极渣粉罐12-1内；将硅锰渣粉罐1-1的硅锰渣粉以及阳极渣粉罐12-1内的阳极渣粉分别通过皮带秤投入混合渣粉罐2内；将阳极液罐3内的阳极液投入至化合釜5内，再按照一定的矿浆比将混合渣粉罐2内的物料投入至化合釜5内并搅拌一定时间进行制浆，再将浓硫酸罐4内的浓硫酸投入至化合釜5内进行一定时间的浸取反应；此时，硅锰渣中的硫化物会先与硫酸反应生成硫化氢气体和硫酸盐，然后，阳极渣中的二氧化锰在阳极液为载体的情况下处理硫化物，使硫化氢与四价锰发生氧化还原反应，负二价硫被氧化为单质硫或低价态硫酸盐，四价锰被还原成二价的硫酸锰，从而达到硫化氢脱除处理的目的；将在化合釜5
内经过制浆浸取的物料送入化合处理压滤机6内进行压滤，将获得的滤液送入暂存罐9、滤渣送入渣场18，此时，将锰矿罐8内的碳酸锰矿或氧化锰矿投入至暂存罐9内并与滤液混合搅拌均匀后，再投入至制液釜13内；将焙烧粉罐14-1内的焙烧粉投入制液釜13内进行降酸处理，再将氨水罐14-2内的氨水投入制液釜13内进行中和反应，当ph调节至合适值后，再将双氧水罐14-4中的双氧水投入制液釜13内，同时通入空气，用以去除体系中的铁离子，再将sdd罐14-3内的sdd投入制液釜13中去除体系中的重金属；将制液釜13内的物料投入第一制液处理压滤机15-1进行压滤，将获得的滤液送入静置桶17、滤渣送入渣场18，同时，将净化剂罐16内的絮凝剂投入静置桶17内并与滤液搅拌，再静置一定时间并将上层液体再送入第二制液处理压滤机15-2内进行压滤，获得的滤液作为电解液送入电解槽10、滤渣送入渣场18，经过电解槽10电解并再经过常规处理后获得的金属锰，送入金属锰罐11内储存。