[发明专利]一种用污泥作还原剂进行软锰矿还原焙烧的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用污泥作还原剂进行软锰矿还原焙烧的方法。

背景技术

软锰矿是重要的锰化工原料，世界上约60％的锰盐是用软锰矿为原料加工制得。硫酸锰是最重要最基本的锰盐，约80％的硫酸锰以软锰矿为原料制备。由于软锰矿中锰主要以MnO₂形式存在，而MnO₂不溶于稀硫酸，需要将软锰矿中的高价锰(IV)还原为低价锰(II)后，才可用硫酸对锰进行浸出。传统工艺用煤(炭)对软锰矿还原焙烧后再在酸性溶液中进行锰的浸出，这种工艺耗煤量较大，同时产生大气污染。开发可以替代煤的还原剂对软锰矿进行还原，对减少煤炭资源的消耗具有积极的意义。

污泥是污水处理过程中产生的含水率80％左右的固体废物，我国在污水处理方面，通过引进、消化、吸收国外先进技术，使污水处理技术有了突破性的进展。然而，作为污水处理系统的有机组成部分，污泥的处理处置技术却发展迟缓，在一定程度上制约了污水处理的进程。目前，我国大部分污泥只经过初步处理，便进行无序的临时堆存或简单填埋，不仅占用了大面积的土地资源，破坏了生态环境，影响人体健康，而且浪费了资源。

污泥中的有机物含有大量潜在能量，其干物质的高位热值可达20000kJ/kg以上，平均热值为16000kJ/kg左右，可以燃烧产热。污泥在焚烧过程中会产生大量的还原性物质，包括未完全燃烧时产生的CO、小分子有机物等等，若能将这部分物质合理地利用起来，则可同步实现污泥的处理与资源化利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种用污泥作还原剂进行软锰矿还原焙烧的方法，

本发明是通过如下途径实现的：

一种用污泥作还原剂进行软锰矿还原焙烧的方法：

将锰品位大于18％的软锰矿细磨至粒度小于2mm，取污水处理厂污泥与软锰矿均匀混合成为矿泥混合物，污泥与软锰矿的质量比为0.5～2.0∶1，将矿泥混合物自然凉干或晒干至水分小于20％后，置于焙烧炉内进行焙烧，焙烧过程先由外部热源供热，当矿泥混合物全部被外部热源引燃并当矿泥混合物的表面温度达到550℃以上后可停止外部供热，当矿泥混合物燃烧完全后，表面温度降低至200℃以下时，移出焙烧炉并用水快速冷却，得软锰矿还原产物。

所述的污泥为污水处理厂经机械脱水处理后的污泥，含水率小于85％，一般为80％左右。

本发明以污泥替代煤(炭)作为还原剂将软锰矿中MnO₂还原为MnO，可以充分利用污泥来源广泛、价格低廉的优点，将软锰矿的还原焙烧和污泥的无害化处理有机地结合起来，为软锰矿还原焙烧和污泥的综合利用开辟了一条新的途径。(1)为软锰矿还原焙烧提供一种廉价、来源广泛的还原剂；(2)可以同步实现污泥的处理与资源化利用。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1污泥样品取自湖南湘潭市某污水处理厂，样品为经机械脱水后的剩余污泥，含水率为80.5％，固含量为19.5％。干污泥中有机质含量为61.5％。软锰矿矿样取自湖南永州某锰矿，矿样的主要化学成分如表1。

表1软锰矿矿样主要化学成分