[发明专利]利用废酸渣制备高纯度碳酸锰的方法

说明书

本发明提供一种利用废酸渣制备高纯度碳酸锰的方法，涉及固体废物处理领域。利用废酸渣制备高纯度碳酸锰的方法，包括：将包括废酸渣和水在内的原料混合后加热，然后依次加入碳酸铵和/或碳酸氢铵进行第一反应、加入双氧水进行第二反应、加入碳酸锰进行第三反应，将反应体系陈化后进行第一固液分离；将所述第一固液分离得到的液体与碳酸铵混合进行第四反应，反应体系静置后进行第二固液分离，得到碳酸锰。本申请提供的利用废酸渣制备高纯度碳酸锰的方法，能够利用废酸渣生产高纯碳酸锰和硫酸铵钾复合肥，是一种具有很高的使用价值的资源化综合处理工艺。

技术领域

本发明涉及固体废物处理领域，尤其涉及一种利用废酸渣制备高纯度碳酸锰的方法。

背景技术

石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成的六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，具有优异的光学、电学、力学特性，在许多领域具有广阔的应用前景。而氧化石墨烯是石墨烯的氧化物，具有较高的比表面积和表面丰富的含氧官能团，改性氧化石墨烯复合材料也是一种性能优异的新型碳材料，被誉为“新材料之王”，具有广阔的应用前景。在工业化应用方面，氧化还原法生产石墨烯工艺很容易实现石墨烯的批量化生产，可以满足大规模的市场应用需求。制备氧化石墨烯目前主要方法有Brodie法，Staudenmaier法和Hummers法，而Hummers法及改进Hummers法最为安全和稳定，可以实现大规模工业化生产，但是Hummers氧化法需要使用大量的浓硫酸、高锰酸钾等强氧化剂，在反应产物中残留有大量的SO₄^2-、Mn²⁺、H⁺、K⁺、Fe³⁺等离子，目前国内外处理生产氧化石墨烯废液的方法主要有浓缩法和中和法，酸碱中和法在处理生产氧化石墨烯废液时需要耗用大量的碱，产生大量的盐和废水，后续处置难度大，更重要的是不能回收废液中的有价物质，浪费资源，增加氧化石墨烯的生产成本。浓缩法是通过对生产氧化石墨烯废液进行多级减压蒸发，将硫酸浓缩至一定浓度返回生产系统循环利用，Mn²⁺、K⁺、Fe³⁺等离子以硫酸盐的形式排出形成所谓的废酸渣。

如何综合利用这些废酸渣，实现资源综合利用，达到降低生产成本、绿色环保的目的，成为亟待解决的问题。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用废酸渣制备高纯度碳酸锰的方法，以解决上述问题。

为实现以上目的，本发明特采用以下技术方案：

一种利用废酸渣制备高纯度碳酸锰的方法，包括：

将包括废酸渣和水在内的原料混合后加热，然后依次加入碳酸铵进行第一反应、加入双氧水进行第二反应、加入碳酸锰进行第三反应，将反应体系陈化后进行第一固液分离；

将所述第一固液分离得到的液体与碳酸铵混合进行第四反应，反应体系静置后进行第二固液分离，得到碳酸锰。

反应方程式如下所示：

(NH₄)₂CO₃+H₂SO₄＝(NH₄)₂SO₄+H₂O+CO₂↑

5H₂O₂+2(NH₄)₂CO₃+2FeSO₄＝2(NH₄)₂SO₄+CO₂↑+O₂↑+2H₂O+2Fe(OH)₃↓