[發明專利]一種用壓濾渣制備燒結磚的方法

有效

• 申請號: 201310681453.0
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN103787644A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 毛耀輝;魯燕杰
• 申請（專利權）人: 毛耀輝;魯燕杰
• 主分類號: C04B30/00
• 分類號: C04B30/00;C04B18/30
• 代理公司: 昆明協立知識產權代理事務所(普通合伙) 53108
• 代理人: 謝嘉

技術領域

本發明屬于燒結磚制備技術領域，具體是涉及一種利用錳礦、錳冶煉固體渣生產金屬錳、二氧化錳以及硫酸錳時所生產的壓濾渣生產燒結磚的方法。

背景技術

電解錳和二氧化錳以及硫酸錳生產時會產生大量的壓濾渣。傳統的處理方法是建設渣庫堆放，不僅給環保和安全帶來隱患，同時也造成資源的浪費。近來許多科研單位對壓濾渣的再利用進行了大量研究，其中利用壓濾渣加工建筑用磚是一個重要方向，但是效果尚不理想，具體表現為：①壓濾渣在免燒磚和蒸壓磚中的用量僅占30～60%，無法實現壓濾渣的充分利用，同時所得產品也達不到國家環保的要求。②產品配方中需要添加70～40%的水泥、山砂、石粉等原材料，造成生產成本較高,市場難以接受。③用壓濾渣生產燒結磚的試驗也有研究，同樣存在壓濾渣用量較少，最多只能使用占原料40%的壓濾渣等問題。之所以出現上述問題，主要的原因在于：生產金屬錳和二氧化錳以及硫酸錳所產生的壓濾渣中含有大量的硫酸錳、硫酸銨等硫酸鹽，簡單的水洗或酸洗都很難去除。這部分硫酸鹽在進行燒結磚加工時會造成石灰爆裂現象多、抗風化性能差、泛霜嚴重等問題，嚴重影響燒結磚的質量。目前為了保證燒結磚的質量只能通過減少壓濾渣用量，添加大量的頁巖、粘土。如何有效解決硫酸鹽殘留對燒結磚產品質量的影響和磚的強度問題、在燒結磚生產中推廣壓濾渣的使用，就成為該領域亟待解決的難題，但現有技術中尚未見有很好的解決辦法。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種用壓濾渣制備燒結磚的工業化方法，從根本上解決電解錳、二氧化錳以及硫酸錳生產時所產生的壓濾渣未能有效利用的問題。

本發明的目的通過以下技術方案予以實現。

除非另有說明，本發明所采用的百分數均為質量百分數。

一種用壓濾渣制備燒結磚的方法，包括以下步驟：

（1）收集電解錳、二氧化錳或硫酸錳生產時所產生的壓濾渣，粉碎后按1:2的固液質量比加水浸泡攪拌；

（2）按壓濾渣：碳酸鋇=100:0.5～1的質量比添加碳酸鋇，攪拌浸泡24小時，再用15%碳酸氫銨水溶液調整pH值=8，攪拌1小時后固液分離,固體渣再進一步粉碎至粒徑15毫米以下備用；

（3）將鋁土礦尾渣、煤矸石或煤分別粉碎至60～200目，然后按照鋁土礦尾渣：煤矸石或煤=85～75:15～25的質量比混合均勻后，備用；

（4）將步驟（3）備用的混合料與粉碎好的固體渣按照混合料：固體渣=2:8的質量比混合均勻，然后置于溫度20～35℃、相對濕度70～80%RH的密閉環境內平衡48～120小時；

（5）平衡好的物料用成型機擠壓成型后送入烘烤窯烘烤，溫度控制在500～800℃，得到所需的壓濾渣燒結磚。

進一步的，步驟（2）固液分離后的液體經蒸發濃縮分離后，得到含有硫酸錳、硫酸銨及其它金屬離子的濃縮混合液與餾出水，在相同時間內控制餾出體積比為混合液：餾出水=2:8；在混合液中加入硫化劑，沉淀分離去除其它金屬后用于錳的浸出生產，餾出水用于浸泡壓濾渣。

相對于現有技術，本發明具有以下優點：

1、本發明使用碳酸鋇分別與壓濾渣中的SO₄^2-和硫酸鹽形成硫酸鋇和碳酸鹽，再用碳酸氫銨溶液調整pH值=8，使部分在酸性條件下沉淀于壓濾渣的金屬進入溶液，壓濾渣中的金屬鹽大量減少。而碳酸氫銨也能與SO₄^2-等反應生成硫酸銨被回收。因此從根本上解決了磚的石灰爆裂面積大、泛霜嚴重現象和抗風化性能差的問題。

2、所制備的燒結磚中壓濾渣和鋁土礦尾渣的使用量分別為80%和15%以上，綜合廢渣利用達到95%以上，不需添加水泥等就能增強磚的強度，降低了生產成本。實現了壓濾渣的充分利用。

3、可以將燒磚尾氣回收后用于分離液的蒸發濃縮分離，工藝廢氣、廢水都得到了循環再利用，不僅進一步降低了生產成本，而且更加環保。

4、能夠由電解錳生產制液工段直接將壓濾渣用于制磚，解決了含水壓濾渣粘稠不好粉碎分離的問題，實現連續化生產，無需壓濾渣堆積場。消除了壓濾渣二次污染的隱患，使壓濾渣中20-25%的含水量直接用于制磚，每年節水72萬立方。

5、本發明的生產工藝能夠實現連續化大規模工業生產，單條生產線設計規模可以達到1.5億塊（標磚）/年。

6、本發明生產的燒結磚產品參照國家標準GB5101-2003、GB6566-2010，完全能夠達到MU15和MU20的標準。

具體實施方式