电解锰渣（Electrolytic Manganese Residue, EMR）是电解法生产金属锰过程中产生的一种硫酸盐含量高、颗粒细小、含水率高、重金属含量超标的工业废渣。近年来，随着我国钢铁工业的迅猛发展，电解锰的需求日益增加，电解锰渣的无害化处理和资源化利用问题也日益突出。目前，由于经济和技术的原因，现今企业对电解锰渣的处理方式基本上都是填埋处理，经过长期堆积这些废渣会对周围环境造成严重污染。因此，电解锰渣的胶结固化研究不仅可消除环境污染，也是可持续发展的有效途径。本文针对重庆某电解锰厂的锰渣，首先利用多种分析手段对其基本性质进行了初步分析，然后对电解锰渣胶结固化过程处理剂的选择以及实验条件、固锰除氨机理进行探索和讨论。结论如下：本文所用的锰渣为黑色、颗粒细小、泥糊状粉末物质，含水率为19.8%，pH值在5.9左右，呈弱酸性。渣中主要含有Mn、Si、Ca以及Fe、Al、Mg、Ba等元素，其中总锰含量为2.07%，硅含量15.3%、钙含量9.26%。在电解锰渣胶结固化试验过程中，探索了胶结固化处理剂的选择以及实验条件，确定了磷酸钠作为胶结固化锰渣的处理剂以及相应的实验条件。通过实验可知：当磷酸钠掺量为5%，pH为10.0，50℃下反应4h的锰渣固化体中锰和氨氮的浸出质量浓度均低于国家标准（2mg/L、15mg/L），扫描电镜照片显示锰渣颗粒胶结现象明显。在探索胶结固锰除氨机理的过程中，采用模拟实验来验证反应过程与反应生成物。根据锰渣中三种主要物质的比例关系制备模拟锰渣，并与磷酸钠反应得到模拟锰渣固化体，采用XRD、IR和SEM等分析手段对模拟锰渣固化体和锰渣固化体的物相组成、化学结构和表面形貌进行了对比分析。研究确定：电解锰渣固化后锰的浸出率减小是由于渣中水溶性的Mn2+与磷酸钠反应生成磷酸锰，且固化过程中水溶性Mn2+与PO43-、NH4+反应生成了复盐磷酸锰铵。锰渣固化后氨氮浸出率降低是因渣中以硫酸铵形态存在的NH4+转化为氨气释放，而以硫酸锰铵等复盐形态存在的NH4+与Na3PO4反应生成磷酸锰铵等复盐。此外，在PO43-体系中，锰渣中可溶性Mg2+、Fe2+与NH4+反应生成磷酸铵镁、磷酸亚铁铵等复盐，从而使锰渣中易溶性金属离子与氨氮不再向环境迁移，实现了电解锰渣的无害化处理。