电解锰渣是电解锰时产生的酸性滤渣，含有很多有害物质。近年来，伴随国内冶金、航空航天、化工等行业的迅猛进步，电解锰的需要日益增加，电解锰渣的无害化处置和资源化借助问题也日益突出。因此，对电解锰行业产生的废渣进行资源化借助成为近年来研究的热门。对锰渣的成分、风险与资源化借助近况和技术进行了讲解，概要了现在各种办法的不足并提出了一些对电解锰渣的研究及应用前景的想法，为开发电解锰渣的借助价值提供参考。
电解锰渣是电解锰时产生的酸性滤渣，含有很多有害物质。近年来，伴随国内冶金、航空航天、化工等行业的迅猛进步，电解锰的需要日益增加，电解锰渣的无害化处置和资源化借助问题也日益突出。因此，对电解锰行业产生的废渣进行资源化借助成为近年来研究的热门。对锰渣的成分、风险与资源化借助近况和技术进行了讲解，概要了现在各种办法的不足并提出了一些对电解锰渣的研究及应用前景的想法，为开发电解锰渣的借助价值提供参考。
金属锰被叫做“策略金属”，是一种极为要紧的工业材料， 是航天、机械、化工、农业等国家支柱产业的基础材料之一。进入21世纪以来，伴随清洗能源的飞速进步，以锰的化合物为正极材料（全国锂电池正极材料制备与实验室仪器装备）的锂离子电池也得到了飞速进步，从而使电解金属锰进步得愈加飞速 。但电解锰行业是传统的湿法冶金 行业，在促进当地经济迅速进步的同时，也会产生很多的“三废”——废水、废渣和废气，大大限制了电解锰行业的可持续进步 。其中尤为引起看重的是电解锰工业产生很多的废渣，即电解锰的过程中产生的过滤酸渣，就是一般所说的电解锰渣（Electrolytic manganese residue，记为 EMR，简称“锰渣”）。目前电解锰企业处置锰渣的主要方法是将它送到专用 的场地进行筑坝堆存，长期堆积，就会消耗大面积土地，造 成了资源浪费，同时，加强了环境重压， 地下水会导致污染， 甚至对人体健康也导致较大风险，因此电解锰渣的堆存是目 前整个电解锰行业的最突出的环境问题 。本文概要了近期几年电解锰渣的研究进展，对现有些锰渣收购工艺进行剖析， 并提出一些新的见解，期望可以为后续电解锰渣的综合借助 奠定基础。
电解锰渣的主要成分
电解锰渣为粉末状固体废弃物，其为黑色细小颗粒，水分含量较多，平均含水量在30% 左右。本文对所选贵州区域电解锰渣中化学成分进行剖析测试，发现其主要元素组成为 O、P、K、Ca、Mg、S、Si、Mn、Fe、Na、Al 等，元素剖析见表1。电解锰渣化学组成及含量见表2。图1为所选电解锰渣 XRD 测试结果，得出该电解锰渣的主要成分，含有些主要物相为石英（SiO2）、黄铁矿（FeS2）、硫酸钙（CaSO4）、生石膏（CaSO4· 2H2O）、氧化铝与氧化锰等。
电解锰渣的处置技术
现在电解锰渣的处置办法主要有以下三种 ：
一是电解锰渣分选处置技术。电解锰渣各矿相间具备不一样的物理化学性质，电解锰渣分选处置技术即借助电解锰渣 这一特质将它中的各种成分分开。比如锰本身是具备磁性的， 因此就能使用磁选进行二次选矿得到的磁选精料，如此即可重新获得生产电解锰的合格材料。
二是电解锰渣固化处置技术。电解锰渣中对环境导致危 害的主如果其中含有些重金属及其他有害元素，所以可以用惰性的固化基础材料（如水泥）将电解锰渣中的有害成分 固定或包裹住，或有害成分从锰渣中离别出去，这便是电解锰渣固化处置技术最基本原理。
三是电解锰渣化学处置技术。锰渣中的有害成分主如果可溶性重金属和氨氮等，这类有害成分会对土壤、地下水、大 气甚至人体产生风险，因此可使用化学办法进行选择性处置。
电解锰渣资源化借助
锰渣借助方法见图2，包含从锰渣直接收购各种有价元素 与借助电解锰渣制备各类工农业材料。
3.1 电解锰渣中有价锰金属离别再收购
锰的收购办法主要有三种办法——微生物法、酸性浸出法和水洗沉淀法。微生物技术的经济价值较好，处置锰渣的效率也比较高，并且该技术对环境友好，现在得到广泛应用。微生物法浸出锰渣中的锰，其浸出率可达90% 以上。辛宝平等使用微生物法浸出电解锰渣提取锰金属（第八届全国有色金属结构材料制备/加工及应用技术交流会），用的是硫氧化细菌，效率达到93%。黄玉霞等则用 Fusarium sp. 细 菌进行浸出处置，发现浸出过程中起主要用途的是 Fusarium sp. 细菌产生的有机酸，浸出后的锰渣疏松多孔。
酸性浸出法也是现在应用较广的锰渣处置办法。该办法使电解锰渣与酸性浸出液或浸取助剂充分反应，再经过超声、除杂后得到较为理想的硫酸锰商品。李志平等使用硫酸法处置锰渣，在电解锰渣中加入适当的金属锰粉，探讨该办法 从电解锰渣中收购锰并再借助的可能性。李辉等使用超声 波辅助方法，选取配制的盐酸和硫酸混合物为浸出液，浸出率能达到90% 以上。
水洗沉淀法使用“清水洗渣 + 铵盐沉淀”二者结合的办法对锰渣进行处置，收购率可达到99% 以上，收购的沉淀物中锰含量可达到30% 以上。刘作华等 通过对锰渣成分的物理化学特质与锰收购办法的系统剖析与深入研究，提出了采 用“清水洗渣 + 铵盐沉淀”二者结合的全新工艺，该工艺可从电解锰废渣中收购可溶性锰。该办法的锰收购率可高达99.8% 以上，Mn2+ 也几乎完全沉淀，收购得到的含锰沉淀物中的锰含量可达31% 以上。杜兵等提出借助二氧化碳和氨水作为 收购物料，提取锰渣中的可溶性锰工艺，该工艺可溶性锰的收购率达到75% 以上，沉淀物中的碳酸锰纯度接近100%。
综上所述，酸性浸出法和水洗沉淀法虽然提取效率较高， 但因为工艺复杂、本钱较高且会导致二次污染，致使这两种工艺应用受限。微生物法历经多年的研究与进步，已经成为一种极具潜力的收购锰渣中锰及其他金属离子的办法，但该办法的缺点在于对菌种和浸出条件的需要较高，同时细菌浸出效率较低，致使浸出时间常见较长。除此之外，菌种的培育也比较复杂，现在仍未能找到比较合适的菌种。
3.2 电解锰渣制备全价肥
电解锰渣中富含有机物质和植物所需要的很多营养元素、 中量元素、微量元素，如锰、硒、钾、钠、铁、硼等，而恰恰这类元素是现在市面上在售产品肥所不拥有的。这类元素的存在使锰渣具备肥田改土、肥效稳定等特质，同时还可以增强作物抗病、抗虫、抗旱、抗倒伏等能力，特别可以提升作物产量。因此，借助电解锰渣制备全价肥是完全可能达成且极具优势。除此之外，锰渣中还含有硅肥和微量元素，而不少土壤内正缺少这类成分。王槐安等用适当的生磷矿粉对锰渣进行磷化处置，成功制备富含各种农作物所需营养价值的全价肥料。兰家泉等同样也对电解锰渣进行前期无害加工处置，制备出可用于玉米和小麦成长的混合肥料。同时还可将电解锰渣制备成富硒肥料，促进农作物的种植。
3.3 电解锰渣用作水泥添加料
通过物相剖析可以发现，电解锰渣的主要矿物为二水石膏，是制备水泥的好材料，因此该应用范围非常早已经开始研究，制备工艺进步的已经相当成熟 。经研究发现，电 解锰渣既能够是水泥掺合料，也可以是水泥的缓凝剂，因此 锰渣作为水泥添加料的轻骨料、缓凝剂、矿化剂等。比如当作为水泥的缓凝剂时，可以参考需要延缓水泥凝固时间 。刘惠章等 研究了以锰渣为材料替代石膏生产水泥，在不同温度下煅烧锰渣，用煅烧过的锰渣配成水泥，根据水泥产 品的国家标准对制成的水泥进行了测试，测试结果表明，锰渣制备的水泥的缓凝性能较差，不及天然石膏，但也满足最基本的需要。
3.4 电解锰渣生产路基材料
近几年，大宗工业固体废渣用作铺路材料的研究颇为广 泛，并且也获得了肯定的效果，带来了好的经济和社会价值。电解锰渣是典型的粒化渣，颗粒较细，具备多种活性材料成分， 前文已经介绍其可掺入混凝土砂浆中，提升水泥混凝土各方 面的应用性能，若用作铺路材料，其潜在的经济社会效益是 很巨大的。将电解锰渣粉、粉煤灰和电石泥根据肯定比率 混合可以制备不含熟料的沥青混合料，这种沥青混合料具备 稳定性、强度、黏附性和抗腐性能等特征。该沥青混合料使 用1年后的抗压强度仍可达到10MPa，满足交通道路建设的需要。当锰渣的添加量达到80% 时，所制备的沥青胶浆和沥青 混合料的性能和经济性最好 。
3.5 电解锰渣制备陶瓷材料
依据对锰渣的理化剖析可知，锰渣中含有很多的硅、铝、铁等元素，是好的陶瓷骨料。现在国内陶瓷行业年消耗大约2亿 t 的天然矿物。借助电解锰渣制备陶瓷可以很大降低天然矿物的消耗。锰渣制备陶瓷材料可以很多消耗锰渣废弃物， 是一种解决电解锰渣污染问题的新渠道。现在还拓展了以高铝矾土、高岭土和电解锰渣为材料制备多孔陶瓷材料。在烧结过程中，莫来石、刚玉与硅灰石晶体相互交错，形成互联网结构，所以构成了高强度的一种新型多孔材料 。该工艺制备的多孔陶瓷可以作为过滤材料，吸附废水中的重金属 。这种办法能达到“以废制废”的目的，可以很多消耗锰渣、 保护生态环境，同时工艺制备简单、本钱低廉，但现在还处于研究阶段。
展望
电解锰渣综合借助的渠道很广泛，具备非常大的市场潜力，开发和借助前景很广阔。为了改变锰渣对环境的影响， 有以下几个建议 ：
1）因为国内锰矿的品味较低，致使电解锰渣排放量大， 因此改变生产电解锰的技术，降低锰渣的排放是第一需要思 考的一个方面 ；
2）电解锰渣中很多的污染因子会污染土壤和地下水，导致紧急的环境污染和安全隐患，对锰渣在排放之前进行有效的处置，即无害化处置，可使锰渣在堆置中不会产生二次污染， 为人类创造够更多的研究锰渣资源综合借助的时间 ；
3）深入研究锰渣应用在建筑材料方面的机理是一个要紧的研究方向，由于从当前情况来看，电解锰渣主要用于水泥生产和墙体材料制备，而建筑材料在国内乃至全世界都是一个非常大的消耗商品，因此，可以非常大程度地降低锰渣的堆放， 使资源得到合理化借助。
