电解锰由于其特性被广泛应用于各种工业领域,尤其是钢铁工业,随着经济的快速发展,我国已成为世界上最大的电解金属锰生产国。然而,电解锰生产是资源和能源消耗高、废弃物排放量大的行业之一,在促进了我国经济发展的同时也为环境带来了严重的污染。基于此现实背景,本研究使用生命周期评价方法对电解锰的生产对环境造成的影响进行了量化和分析。通过完整考虑从“摇篮”到“工厂大门”整个生产过程的投入与产出,对电解金属锰产品的生产过程进行数据收集,生产现场数据与背景数据相结合,构建了完整的电解锰生产生命周期清单。应用ReCiPe2016模型进行了生命周期中间点和终点影响评价,确定了中间点和终点水平的关键过程和物质。最后,提出了减轻电解锰生产环境负担的建议,以提高该行业的清洁生产水平。研究结果表明,矿产资源稀缺,陆地生态毒性,化石资源稀缺和全球变暖是最关键的中间点影响类别。锰精矿的制备和氧化锰的生产过程、直接排放、电力生产是造成环境负担的关键过程。通过对中间点关键物质的识别,发现锰、硫酸、煤炭和二氧化碳分别是矿产资源稀缺、陆地生态毒性、化石资源稀缺和全球变暖类别最主要的物质贡献因子。对于其他相对不明显的中间点影响类别,其关键物质主要为氮氧化物、二氧化硫、排至大气的锌、二硫化碳和排至水体的铬VI。对电解锰生产的终点影响结果进行标准化分析,发现人体健康损害是影响最大的类别。在终点水平上进行了关键流程和关键物质的识别,结果表明与锰资源有关的过程(即锰精矿的制备和氧化锰的生产过程)和发电是影响整体环境表现的主要过程,这是由电解金属锰生产行业的矿产密集型和电力密集型的生产特点导致的。二氧化碳、二氧化硫、颗粒物、锰、煤炭和锌是终点影响类别的关键物质。敏感性分析结果表明,降低电力的消耗,优化锰精矿和氧化锰的生产工艺以及减少电解锰生产过程中的直接排放可带来最高的环境效益。若电力消耗降低5%,全球变暖和化石资源稀缺可以分别减少353.67 kg CO2 eq和63.91 kg oil eq。此外,为保证数据质量与结果的准确性,本研究应用蒙特卡洛方法对结果进行了不确定性分析。为减少电解锰生产的环境负荷,应提高和改善生产技术,包括利用我国低品位碳酸锰矿和氧化锰矿的技术以及节能降耗、减少资源浪费和污染物排放的生产技术;尽快开发无硒和无铬的新型生产技术以减少对人体的健康损害;减少锰渣的产生并进行及时的资源化利用,以解决资源浪费和锰渣对环境造成的污染和安全隐患的问题;对电力结构进行调整,利用清洁能源替代煤炭发电,如水电、风能和太阳能等,同时提升电力的使用效率,从而有效地降低相关的环境影响。