[發明專利]電解錳渣綜合利用及制備微晶玻璃的方法

有效

• 申請號: 201810109793.9
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN108264233B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 潘德安;吳玉鋒;汪永紅
• 申請（專利權）人: 北京工業大學;貴州偉捷科技有限責任公司
• 主分類號: C03C10/00
• 分類號: C03C10/00;C03C6/10;C03B19/06;C03B32/02;C01C1/02;C01F11/46
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

電解錳渣綜合利用及制備微晶玻璃的方法，屬于資源再利用領域。該方法以電解錳渣為主要原料，以生石灰為氨氮提取劑、煤泥為石膏分解劑和石英砂(補充二氧化硅)、鋁土礦(補充三氧化二鋁)、鈉長石(補充鈉鉀)等為調質劑，經過二次焙燒和熔融水淬得到玻璃料，通過布料、燒結、晶化得到微晶玻璃。得到的微晶玻璃的抗彎強度36.2～55.8MPa，耐酸性(1.0％硫酸)0.03～0.11％，耐堿性(1.0％氫氧化鈉)0.002～0.015％，滿足JC/T872?2000建筑裝飾用微晶玻璃的標準要求。本發明通過一窯(焙燒窯)多燒(焙燒)、熱態二次焙燒砂進入熔融爐方式，利用焙燒過程的顯熱，達到節能效果，具有制備工藝簡單、節能環保等特點。

技術領域

本發明涉及重金屬污染土協同焚燒飛灰制備陶粒的方法，特別涉及利用微波燒結方法對重金屬污染土和焚燒飛灰進行燒結和重金屬固化的方法。

背景技術

我國錳生產主要以電解工藝為主，企業分布主要位于著名的“錳三角”地區，即湖南花垣、重慶秀山和貴州的松桃、大龍等，其他地區如廣西、四川、湖北等11省份也有一定數量分布。以貴州省為例，2015年電解錳渣產生量約為81萬噸，2016年為102萬噸，其存量大約2000萬噸。當前，我國已成為全球最大的電解錳生產國、消費國、出口國，伴隨巨大的市場需求，導致錳礦資源的大量采掘，而開采、加工等過程引起的生態環境破壞與污染也不容忽視，其中，電解錳渣的環境危害和處理處置也是面臨的不可回避的問題。

電解錳渣為酸性廢渣，其浸出液中的硫酸鹽、氨氮、錳含量都很高。某些電解錳渣浸出液分析其總錳、總鉛、總鎘、總鋅、總銅、總砷和總汞，結論為電解錳渣屬于一般工業固體廢棄物(2類)，而某些錳渣中含有Hg、Cd、As、Pb等第一類環境污染物，Mn、Fe、C u、Zn等第二類環境污染物，尤其是Mn含量極高。

電解錳渣經雨水淋浸而產生的滲濾液對地表水和地下水造成嚴重污染。電解錳渣成分復雜，含有Zn、Pb、Cu、As等危險廢物名錄因子。錳渣庫滲水的水質極差，Mn、NH3-N、SS、COD、Cd都極高。同時對比渣場地區河流底泥與本底值河流的底泥，發現渣場地區河流的Mn、Pb、Zn、Cd數倍于甚至數十倍于本底值河流，說明周邊的河流受到電解錳渣浸出液的污染。淋浸而產生的滲濾液下滲，則威脅地下水質安全，利用受污染的河水灌溉，則農田系統受到破壞，用于工業用水，則會引起其他不明確的安全問題。

目前電解錳渣處置方式主要以下幾種：

(1)堆存

錳渣主要作為一般工業固體廢棄物，基本采用大量堆存的方式，不僅存在嚴重生態安全隱患，同時其中大量有價金屬也無法得到利用，造成資源的浪費。該處置方法存在占地、浪費資源、潛在環境污染等缺點。

(2)有價金屬的回收

電解錳渣中的有價金屬回收主要針對錳渣中的錳物質回收利用，其他金屬回收意義不大。可以采用清水洗渣一銨鹽沉淀法從電解錳廢渣中回收可溶性錳，電解錳廢渣中錳的回收率可達到99.8％以上，回收得到的含錳沉淀物中錳含量達到3l％以上。也可利用二氧化碳和氨水回收錳渣濾液中可溶性錳，可溶性錳回收率達75以上，lkg電解錳渣可回收27mg碳酸錳而回收的碳酸錳可重新利用于電解錳的生產。該處置方法存在處置成本高，處置后的錳渣還需要進一步處置等缺點。

(3)建材資源化

電解錳渣是一種含硫量高的硫酸鹽、鋁硅酸工業廢棄物，從材料組成角度分析，建材資源化將是其利用的重要途徑。可利用錳渣部分替代石膏作水泥緩凝劑其在凝結時間、安定性、放射性檢驗均符合國家標準，能達到較好的利用效果。同時可利用錳渣制備加氣混凝土，其抗壓強度、抗沖刷力等符合要求。可采用將廢渣先磨細，再磁選回收殘余錳，最后制民用磚的方案獲得成功。該處置方法存在穩定性差、利用價值低等缺點。

(4)土壤改良