電解錳陽(yáng)極泥的利用研究.pdf

1、電解錳陽(yáng)極泥是指在用電解法生產(chǎn)金屬錳時(shí)產(chǎn)生的副產(chǎn)物，在我國(guó)每年有十幾萬(wàn)噸電解錳陽(yáng)極泥產(chǎn)生。由于種種原因，電解錳陽(yáng)極泥并沒(méi)有得到很好的利用。目前，只有少量電解錳陽(yáng)極泥被用于電解錳廠的除鐵環(huán)節(jié)，而大多數(shù)則被當(dāng)作一般工業(yè)固體廢棄物被廉價(jià)出售或堆存處置，這對(duì)電解錳廠周?chē)h(huán)境中的水、空氣、土地和植被等造成較大的影響，甚至危害人體健康。近年來(lái)，人們對(duì)電解錳陽(yáng)極泥開(kāi)展了一些探索性利用研究，但仍存在轉(zhuǎn)化率和回收率低、能耗高、工藝路線長(zhǎng)、成本高、難以形成

2、規(guī)模效益等一系列問(wèn)題，甚至?xí)a(chǎn)生二次污染現(xiàn)象。電解錳陽(yáng)極泥引發(fā)的環(huán)境問(wèn)題變得日益嚴(yán)峻，為了適應(yīng)電解錳產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，其資源化利用就顯得尤為必要和迫切。
　　電解錳陽(yáng)極泥的成份十分復(fù)雜，含有Fe、Mn、Ca、Mg、Ag、Cu、Ni、Co、S和Si等元素，烘干后主要含MnO2，質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為42~59％。經(jīng)過(guò)合適的處理，電解錳陽(yáng)極泥的雜質(zhì)大幅減少，其活性提高。眾所周知，用于制備鋅錳干電池正極材料的天然二氧化錳礦日益枯竭，而把經(jīng)過(guò)除雜

3、和活化的電解錳陽(yáng)極泥用于電池行業(yè)，不僅可以緩解上述難題，而且能夠?yàn)殡娊忮i陽(yáng)極泥的資源化利用找到了合適的途徑?？紤]工藝成本和環(huán)保等因素，在對(duì)電解錳陽(yáng)極泥的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，本研究提出采用濕法處理工藝對(duì)其進(jìn)行除雜活化研究，最終將其制成具有良好放電活性的活化二氧化錳，應(yīng)用于鋅錳干電池中。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，除雜活化主要分為3個(gè)過(guò)程，適宜的條件為：
　?。?）稀酸浸?。毫蛩釢舛?mol/L，液固比5，反應(yīng)溫度50℃，反應(yīng)時(shí)間2h，氯

4、化鈉在溶液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%，（或者添加少量離子液體）；
　　（2）堿洗中和，氫氧化鈉濃度0.25mol/L，液固比4，反應(yīng)溫度50℃，反應(yīng)時(shí)間1h，過(guò)程中添加少量表面活性劑，抽濾洗滌并調(diào)整電解錳陽(yáng)極泥pH至5~7；
　?。?）烘干除水。在105℃下烘干10h除去吸附水，即得到活化二氧化錳，過(guò)200目篩后制成R20電池。
　　XRD、SEM、BET等儀器分析和化學(xué)分析的結(jié)果表明，處理后，電解錳錳陽(yáng)極泥中MnO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)