[發(fā)明專利]一種電解錳渣非燒結(jié)磚及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911149327.4
• 申請(qǐng)日: 2019-11-21
• 公開（公告）號(hào): CN110642560A
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石晶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 石晶
• 主分類號(hào): C04B28/00
• 分類號(hào): C04B28/00;C04B28/04;B28B3/00;C01C1/02
• 代理公司: 61201 西安永生專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 張翠華

本發(fā)明公開了一種電解錳渣非燒結(jié)磚及其制備方法，涉及廢渣資源化利用技術(shù)領(lǐng)域。所述的電解錳渣非燒結(jié)磚，按重量計(jì)的原料配比為：電解錳渣：61?73%，堿性破粘固化劑：5.8?7.5%，骨料：11?21%，改性凝膠劑：7.2?12%，其他組分：1?2.8%。其制備方法為首先采用堿性破粘固化劑對(duì)錳渣中剩余水溶性錳、重金屬等進(jìn)行固化，與此同時(shí)促使錳渣中的硫酸銨的氨轉(zhuǎn)化為氨氣回收作為電解錳原料；經(jīng)過固化后的廢渣作為建筑原料，通過添加骨料、改性凝膠劑壓制成型，最終凝膠化養(yǎng)護(hù)生產(chǎn)符合建筑用磚質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建筑磚或其他建筑材料，本發(fā)明將廢棄物最大限度利用，生產(chǎn)的電解錳渣磚強(qiáng)度高，應(yīng)用范圍廣，工藝簡單，制磚成本低，使用范圍廣，適宜不同規(guī)模工業(yè)固體渣生產(chǎn)磚。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于工業(yè)廢渣資源化利用技術(shù)領(lǐng)域領(lǐng)域，具體涉及一種電解錳渣非燒結(jié)磚及其制備方法。

背景技術(shù)

電解錳廣泛地運(yùn)用于鋼鐵冶煉、電子技術(shù)、化學(xué)工業(yè)、環(huán)境保護(hù)、食品衛(wèi)生、電焊行業(yè)、航天工業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域。我國電解錳技術(shù)經(jīng)過60多年的發(fā)展，至今生產(chǎn)能力達(dá)約188萬噸/年，占全球總能力98%，成為世界電解金屬錳生產(chǎn)、出口第一大國。電解錳行業(yè)高速發(fā)展的同時(shí)也產(chǎn)生了大量廢渣，按照電解錳清潔生產(chǎn)二級(jí)指標(biāo)要求每生產(chǎn)1噸電解錳產(chǎn)生電解錳酸浸渣6.43噸計(jì)，年產(chǎn)生將近1200萬噸/年錳渣，目前對(duì)錳渣的處置主要是大量堆積填埋，在長期風(fēng)化淋溶的作用下，污染了大片耕地和地表地下水源，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。如何變廢為寶，將錳渣回收綜合利用起來，最大限度地降低錳渣的危害，成為涉錳企業(yè)和當(dāng)?shù)卣慕裹c(diǎn)。

電解錳渣的資源化利用途徑主要包括蒸壓制磚、作肥料、鋪路材料、水泥緩凝劑和生產(chǎn)水泥等，但受產(chǎn)品質(zhì)量或技術(shù)的種種限制，產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用受到各方面的約束，致使電解錳渣資源化利用受到限制。綜合考慮錳渣的資源化利用途徑，認(rèn)為電解錳渣制備水泥可能是解決電解錳渣堆放問題的重要突破口，但是，電解錳渣需要經(jīng)過高溫煅燒脫硫才能大量用于生產(chǎn)水泥，對(duì)錳渣進(jìn)行前端處理的設(shè)備包括錳渣脫硫、脫氨、高溫煅燒等必然造成投資高，增加生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種電解錳渣非燒結(jié)磚，其按重量計(jì)量的原料配比為：電解錳渣61-73%，堿性破粘固化劑：5.8-7.5%，骨料：11-21%，改性凝膠劑：7.2-12%，其他組分：1-2.8%。

進(jìn)一步的堿性破粘固化劑至少由生石灰，消石灰，氫氧化鈉，氫氧化鉀、電石渣中的一種組成，在使用時(shí)可多種結(jié)合使用，也可單獨(dú)使用；

進(jìn)一步的骨料至少由河沙，石硝，粉煤灰，鍋爐渣中的一種組成，在使用時(shí)可多種結(jié)合使用，也可單獨(dú)使用；

進(jìn)一步的其他組份至少由表面改性劑，活化劑，分散劑中的一種組成。

本發(fā)明還提供一種電解錳渣非燒結(jié)磚的制備方法，本方法是采用堿性破粘固化劑對(duì)電解錳渣中剩余水溶性錳、重金屬等進(jìn)行固化，與此同時(shí)促使錳渣中的硫酸銨的氨轉(zhuǎn)化為氨氣進(jìn)行回收再利用；經(jīng)過固化后的廢渣作為建筑原料，通過添加骨料、改性凝膠劑壓制成型，最終凝膠化養(yǎng)護(hù)生產(chǎn)符合用磚。

進(jìn)一步的本方法包含如下具體步驟：

1）將泥狀的含水為18-30 wt%電解錳渣經(jīng)過四軸撕碎機(jī)撕碎后準(zhǔn)確計(jì)量送入破黏反應(yīng)器中，同時(shí)添加堿性破粘固化劑于破黏反應(yīng)器中，所述的堿性破粘固化劑用量為錳渣重量的4-5.5%，進(jìn)行第一次攪拌，破黏固化過程產(chǎn)生的氨氣集中回收再利用；

本步驟中的電解錳渣可以是渣庫存儲(chǔ)的錳渣也可以是新鮮的錳渣，一般尤其是本發(fā)明中的電解錳渣特點(diǎn)是顆粒細(xì)小，分布集中，小于30um的顆粒占到83.33%，且近一半的顆粒集中在15-30um之間，含水在18-30%之間，錳渣在運(yùn)輸過程中成為泥狀體，很難進(jìn)行前處理，這也是錳渣資源化利用的難度，要充分化、資源化利用，前提就得采用四軸撕碎機(jī)撕碎泥狀錳渣，然后才能準(zhǔn)確計(jì)量和破黏。