[發(fā)明專利]一種利用電解錳渣制備建筑材料的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910085791.1
• 申請日: 2009-06-01
• 公開（公告）號: CN101570037A
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 段寧;周長波;彭曉成;王璠;潘涔軒;但智剛;朱春雷
• 申請（專利權(quán)）人: 中國環(huán)境科學(xué)研究院
• 主分類號: B28B3/00
• 分類號: B28B3/00;B28C3/00;B28C7/04;B28C5/00;B28B11/24;E04C1/00
• 代理公司: 北京北新智誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 郭佩蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電解錳渣制備建筑材料的方法，屬于電解錳行業(yè)資源循環(huán)利 用及環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

“無錳不成鋼”，錳是國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)和戰(zhàn)略物質(zhì)，錳產(chǎn)品主要有電解 金屬錳、二氧化錳、四氧化三錳、硫酸錳等。其中，電解錳的應(yīng)用最廣泛、產(chǎn)量 也最大，被廣泛應(yīng)用于鋼鐵和有色金屬冶煉、電子電池、航空航天、國防工業(yè)等 高新技術(shù)領(lǐng)域，隨著科技的發(fā)展，電解錳的應(yīng)用范圍越來越觀，消耗量也越來越 多。

近年來，我國電解錳行業(yè)發(fā)展迅猛，已成為黑色冶金的第二大產(chǎn)業(yè)。目前， 我國是世界上最大的電解錳生產(chǎn)國、消費(fèi)國和出口國，截至2007年底，我國電 解錳企業(yè)合計生產(chǎn)能力達(dá)到178萬t，實際產(chǎn)量102萬噸，產(chǎn)能和實際產(chǎn)量均占 世界的97％以上。我國電解錳企業(yè)主要分布在湖南、貴州、重慶、廣西、湖北等 12個省市，其中湖南、貴州、重慶三省(市)交界地區(qū)(“錳三角”)產(chǎn)量占40％ 以上。

目前，我國電解錳生產(chǎn)主要采用的還是美國礦山局于1935年提出的酸浸電 解的濕法冶金工藝，主要包括粉碎、酸解、壓濾、電解、鈍化、干燥、剝離等生 產(chǎn)過程。由于工藝技術(shù)落后、設(shè)備簡單、管理粗放等原因，我國電解錳行業(yè)是一 個典型的“高投入、高消耗、高污染、低效益”的“三高一低”的重污染行業(yè)， 其中每生產(chǎn)1t電解金屬錳，需要消耗8t左右的錳礦石(品位16％)，2t左右的 硫酸、7000kw·h電，同時要產(chǎn)生8t左右的電解錳渣、150Kg左右的陽極泥、3 左右的廢水。近年來，由于錳礦石品位的下降，單位電解錳產(chǎn)品消耗的錳礦石和 隨之產(chǎn)生的電解錳渣上升的趨勢十分明顯。

電解錳渣是電解錳生產(chǎn)過程中，碳酸錳礦粉經(jīng)過硫酸浸出后再經(jīng)壓濾固液分 離產(chǎn)生的殘渣。以一個年產(chǎn)3萬t電解錳企業(yè)為例，每年產(chǎn)生的電解錳渣為20 萬t左右，我國電解錳行業(yè)每年產(chǎn)生的電解錳渣高達(dá)800多萬t，加上歷年來積 累的電解錳渣，數(shù)量驚人。電解錳渣中不僅含有大量的Mn、氨氮，同時還含有 Cu、Zn、Cd、As等重金屬離子，如果處理不當(dāng)，極易給企業(yè)周邊地區(qū)帶來嚴(yán)重 的生態(tài)環(huán)境污染隱患。

目前，針對這些電解錳渣，大多數(shù)電解錳企業(yè)都是采用簡單堆放在簡易落后 填埋場的處理方式，填埋場占用大量寶貴的土地資源，同時無任何防滲措施，渣 壩也比較簡單，極易出現(xiàn)垮壩、潰壩的危險，甚至有的企業(yè)違法將其排放排入周 邊的河流中。由于電解錳企業(yè)相對集中，其堆放和排放的電解錳渣中的各種污染 物隨雨水、滲濾液進(jìn)入到當(dāng)?shù)氐乃w、下游流域后，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境容量， 嚴(yán)重污染和破壞了周邊的生態(tài)環(huán)境，導(dǎo)致了觸目驚心的區(qū)域生態(tài)環(huán)境污染問題， 給當(dāng)?shù)厝嗣袢罕姷慕】蹈＠斐蓢?yán)重危害，引發(fā)了許多惡性群發(fā)性事件，嚴(yán)重影 響當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)的和諧、穩(wěn)定發(fā)展，也影響和制約著自身的持續(xù)、健康發(fā)展。

因此，電解錳渣的處理處置成為大家關(guān)注的問題，特別是電解錳渣的資源化 處理尤其是大家研究的熱點。有很多相關(guān)機(jī)構(gòu)或單位在電解錳渣的資源化處理及 利用上做了相關(guān)研究，如利用錳渣生產(chǎn)全價肥、生產(chǎn)微晶玻璃、生產(chǎn)燒結(jié)磚、生 產(chǎn)水泥、代石膏作為水泥緩凝劑等，但這些處理方式要么消耗的量太少(3％左右)， 要么技術(shù)不成熟，企業(yè)或社會實際應(yīng)用得比較少，難以推廣應(yīng)用。

本發(fā)明人以電解錳渣的資源化利用為目標(biāo)，對電解錳行業(yè)中產(chǎn)生的電解錳渣 制作建筑材料的工藝技術(shù)方法進(jìn)行研究，通過將電解錳渣制作建材材料，一方面 可以有效地消耗電解錳渣，緩解電解錳企業(yè)面臨的生態(tài)環(huán)境壓力，另外一方面在 減少電解錳企業(yè)電解錳渣堆放場建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用的同時，制作的電解錳建筑材料 可以推廣到市場，可明顯提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和清潔生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)水平，符合 循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念和思路，增強(qiáng)了企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的能力。

本發(fā)明針對電解錳渣急需處理處置的現(xiàn)狀，開發(fā)出一種電解錳渣制作建筑材 料的工藝技術(shù)方法，填補(bǔ)了現(xiàn)有工藝中的諸多不足之處。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種利用電解錳渣制備建筑材料的方法，該方法具有 很高的社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，工藝技術(shù)簡單，原料來源廣泛，不產(chǎn)生二次污染， 解決了電解錳渣在堆放過程中造成的環(huán)境污染和生態(tài)破壞問題，同時實現(xiàn)電解錳 渣的資源化利用。

為達(dá)到上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

(1).預(yù)處理：在電解錳渣中摻和添加劑，加水充分?jǐn)嚢?，露天反?yīng)1～7 天，所述的添加劑為：石灰、石膏與高嶺土的混合料；