[發(fā)明專利]一種非均化工藝處理電解錳渣生產(chǎn)活性摻合材的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911375437.2
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN110963722B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設計）人: 尹小林
• 申請（專利權）人: 湖南省小尹無忌環(huán)境能源科技開發(fā)有限公司
• 主分類號: C04B5/00
• 分類號: C04B5/00;C04B18/14;C04B20/04;C04B7/38;C04B7/147
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所(普通合伙) 43205
• 代理人: 寧星耀;姜芳蕊

一種非均化工藝處理電解錳渣生產(chǎn)活性摻合材的方法，包括以下步驟：（1）將電解錳渣經(jīng)鎖風喂料系統(tǒng)，連續(xù)送入窯尾煙室；（2）將礦物調(diào)整料粉料，經(jīng)預熱器系統(tǒng)預熱入分解爐，再連續(xù)送入窯尾煙室，與電解錳渣混合；（3）電解錳渣和礦物調(diào)整料粉料混合料通過窯尾煙室進入回轉窯內(nèi)，在窯尾煙室和回轉窯內(nèi)進一步混合、同時進行煅燒，得熟渣；（4）所得熟渣從回轉窯的窯頭卸入篦冷機冷卻，得活性摻合材。本發(fā)明利用設有鎖風喂料系統(tǒng)的干法旋窯水泥生產(chǎn)線設備，采用非均化工藝處理電解錳渣生產(chǎn)活性摻合材，不需對電解錳渣進行干燥、粉磨，可節(jié)省大量能耗；有效利用電解錳渣中的硅、鋁、鐵、鈣及硫酸鈣等成分；避免揮發(fā)性污染物污染環(huán)境；生產(chǎn)投資低。

技術領域

本發(fā)明涉及一種非均化工藝處理電解錳渣的方法，尤其涉及一種非均化工藝處理電解錳渣生產(chǎn)摻合材的方法。

背景技術

電解錳渣是錳礦酸浸(化合)制備錳電解液過程中，經(jīng)固液分離(壓濾)產(chǎn)生的中性或弱酸性廢渣。當前，我國電解錳產(chǎn)能已逾200萬噸，每生產(chǎn)1噸電解錳所排放的酸浸廢渣量為5～7噸，采用較低品位錳礦石原料時，每噸電解錳產(chǎn)渣可達10噸，年實際堆積或掩埋量達數(shù)億噸，年新增量達數(shù)千萬噸。電解錳渣成分及性質(zhì)因錳礦石原料成分、酸浸工藝等的差異而存在一定的區(qū)別。錳渣大多呈黑色，少數(shù)呈棕灰色，經(jīng)壓濾后呈餅狀，入庫堆存后逐漸粉化，吸收水分變?yōu)楹隣睢Ｓ捎趬簽V工藝及錳渣持水能力限制，脫水的新鮮錳渣含水率約25~32%，其水溶液成分主要為濃度約35g/L MnSO₄、100g/L (NH₄)₂SO₄、25g/L MgSO₄等。這些酸浸廢渣顆粒細小，一般為細小黑色顆粒的泥糊狀物質(zhì)，其顆粒粒徑分布一般為＜15μm占31～36%、15～30μm占 45～50%、30～45μm 占4～6%、45～60μm 占1.5～3%、60～80μm占3.5～6%、80～100μm占＜1%、＞100μm占 4～8%，可見，渣中顆粒粒徑主要集中在3~30μm，約占70%以上。其平均粒徑小于水泥生料粉，保水性好，含水量高，烘干脫水困難，烘干過程有氨等揮發(fā)性氣體排出。烘干后電解錳渣的化學成分主要為燒失量9～14%、SiO₂ 22～35%、Al2O₃ 6～12%、Fe2O₃ 5～12%、CaO 6～18%、MgO 1～4%、MnO ₂～5%、SO₃ 20～37%、K₂O 0.8～2%、Na₂ 0.2～1%及少量鉛、鋅、鎘、鈷等；主要礦物成份為硫酸鹽（以二水石膏為主）和SiO₂ （石英）、2CaO·SiO₂·2H2O（C₂SH₂）和Fe₂O₃ 等，其中SO₃ 達20～37%，折算為石膏（若CaO含量高時）占比45%以上，即電解錳渣實質(zhì)上屬于較低品位的工業(yè)副產(chǎn)品化學石膏或硫酸鹽廢渣。

由于電解錳渣顆粒微細、且含大量硫酸根、氨氮及一定量的重金屬有害元素，任其排放將嚴重污染地表水、地下水及土壤，嚴重的影響生態(tài)環(huán)境。為此，國內(nèi)外對錳渣的處置利用進行了大量的研究和實踐。國外對錳渣的綜合利用主要集中在錳礦渣作為配料生產(chǎn)水泥和錳渣作為水泥生產(chǎn)的緩凝劑石膏的部分替代上。我國自90年代開始，數(shù)十家高校科研院所及幾乎所有電解錳企業(yè)都開展了錳渣利用的系列研究和實踐，現(xiàn)有研究成果可概括如下：

（1）用于水泥生產(chǎn)或作為摻合材

CN1837120A公開了一種利用電解錳渣生產(chǎn)水泥的方法，是利用石灰石63～63.5%、電解錳渣19～19.5%、鐵粉1.5～2%、螢石1.3～1.8%、無煙煤13.2～13.7%混合粉磨為生料、成球焙燒為熟料，其配料為正常的普通硅酸鹽熟料生產(chǎn)配料，電解錳渣耗量小，煤耗高，成本高，水泥質(zhì)量不高，穩(wěn)定性差；