[發明專利]一種用于電解錳渣穩定化處理的固結材料及其應用

有效

• 申請號: 201810969880.1
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN108911660B
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發明（設計）人: 侯浩波;李嘉豪;梁安娜;李政家;雷杰妮;何雯婧
• 申請（專利權）人: 肇慶市珈旺環境技術研究院
• 主分類號: C04B28/12
• 分類號: C04B28/12;C04B20/02
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 張偉;魏娟

本發明公開了一種用于電解錳渣穩定化處理的固結材料及其應用，該固結材料包括水泥熟料、高爐爐渣、石灰及活化電解錳渣，該固結材料具有較好的固結電解錳渣的能力，且原料成本低，不僅實現了固體廢棄物電解錳渣的資源化利用，而且可以大幅度降低固結材料的生產成本，該固結材料可廣泛用于電解錳渣的固結和填充，具有良好的工業前景和重大的社會意義。

技術領域

本發明涉及一種電解錳渣固結材料及其應用，特別涉及采用原生電解錳渣通過機械-化學激發活化后與水泥熟料、高爐爐渣及石灰等原料制成固結材料，再利用固結材料高效固定原生電解錳渣的方法，屬于固體廢棄物資源化利用領域。

背景技術

電解錳渣是工業生產電解錳過程中產生的固體廢物，錳礦石經過選礦、破碎、粉末后進過酸浸，調節pH后，經過板框壓濾產生的固體廢棄物。我國錳資源豐富，但錳礦石品級范圍比較廣泛，隨著富礦的迅速消耗，如今錳礦石的品位相對較低，部分使用冶煉廠選用錳礦含錳品位低于15％，因此每生產1噸電解錳，約產生7～8噸的電解錳渣，我國目前已經探明的錳礦儲量超過6億噸，因而電解錳渣產量巨大。

電解錳渣的資源化利用，不僅可緩解礦山企業面臨的日益嚴格的環保排污壓力，維持礦山企業長久可持續發展，同時可以緩解土地調控，實現一定的經濟效益，達到資源效益和環境效益的統一。電解錳的生產工藝中人為投入大量的化學藥劑，導致電解錳成分復雜，難以資源化利用，國內外對電解錳渣的資源化利用進行了大量的研究，主要包括以下幾個方向：(1)作為水泥生產混合材料及混凝土摻合料，如中國專利(CN105645793A)公開了一種用電解錳渣制造活性混合材料的制備方法；(2)用于生產灰渣磚和小型空心砌塊，如(蔣小花,王智,侯鵬坤,等.用電解錳渣制備免燒磚的試驗研究[J].非金屬礦,2010,33(1):14-17.)公開了利用電解錳渣制備免燒磚；(3)用作路基路面材料，如(佘思,黃海燕,馬澤宇,等.可用于建筑材料的電解錳渣性能試驗研究[J].中國錳業,2017,35(1):123-125.)公開了電解錳渣用于建筑材料；(4)用錳渣研制錳肥，如(任學洪.電解錳渣制備錳肥技術研究[J].中國錳業,2017,35(3):145-147.)，公開了利用錳渣制備錳肥；(5)錳渣堆存和回填，如(黃玉建.廣西大新布康電解金屬錳渣庫建設技術經濟分析雛議[J].中國錳業,2007,25(4):28-30.)公開了錳渣庫的建設。但是由于錳渣產生量大，資源化利用存在運輸成本高、處理量較低等問題，因此國內電解錳渣以自然堆存為主，電解錳渣在自然環境中堆存，其有害成分隨著堆場周圍氣候環境變化進入周邊水體和土壤，對環境和生態造成巨大危害。據報道，高濃度的錳等金屬隨著雨水淋溶進入水體，導致周邊居民錳中毒，引發神經性疾病。與此同時，隨著錳礦石的不斷開采，露天開采已經無法滿足電解錳的生產需求，地下開采成了新的選擇，由于地下開采導致礦區周圍形成棄置的采空區，不僅導致開采條件惡化，還存在嚴重的安全事故，如泥石流、地震、塌陷和山體崩落等。

發明內容

針對現有技術中由于電解錳渣固結材料生產成本高，且對粒度極細的錳渣固結效果較差等問題，導致錳渣仍然以自然堆存為主的現狀，本發明的第一個目的是在于提供一種對電解錳渣固結效果好，固結比率高的固結材料，該固結材料以廉價電解錳渣作為主要原料，不僅可以獲得性能優異的固結性能，而且可以資源化利用電解錳渣，降低固結材料的生產成本，具有良好的工業前景和重大的社會意義。

本發明的另一個目的是在于提供一種利用電解錳渣制備的固結材料在固結電解錳渣中的應用，該固結材料可以實現電解錳渣的高效穩定化處理，且固結電解錳渣的比率高，固結體力學性能好，穩定性好，可以用于回填礦山，且固化過程簡單、低成本，可以借鑒現有的常見廢渣固化過程，對設備沒有特殊要求，有利于工業化生產。

為了實現上述技術目的，本發明提供了一種用于電解錳渣穩定化處理的固結材料，其包括水泥熟料、高爐爐渣、石灰及活化電解錳渣。