[发明专利]一种电解锰渣蒸压砖的制备方法

说明书

技术领域

本发明提供一种电解锰渣蒸压砖的制备方法，属于资源循环再生利用及建材 领域。

背景技术

电解锰作为重要的冶金、化工原材料，为我国经济的快速发展做出了较大贡 献。近年来，我国电解锰行业发展迅猛，年产量达到一百多万吨，我国已成为全 球最大的电解锰生产国、消费国、出口国。电解锰行业属于典型的“高投入、高 消耗、高污染”行业，在其高速发展的同时，也引发了许多触目惊心的生态破坏 和环境污染问题，其中电解锰渣的污染问题显得尤为突出。

电解锰渣是电解锰生产过程中产生的酸浸压滤渣。目前，由于锰矿石品质低、 工艺技术落后等原因，我国电解锰企业平均每生产1t电解金属锰要产生8t左右 的电解锰渣，以一年产3万t电解锰企业为例，每年产生的电解锰渣为20万t 左右，全国每年产生的电解锰渣高达800多万t，历年来积存的锰渣也有4千多 万吨，数量惊人。锰渣化学成分复杂，除含SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃等成分外，同时 还含有氨氮、氟化物以及Mn、Cd、Cu、Ni、Pb等金属成分，按照目前国家相关 标准，锰渣为一般工业固体废弃物(II类)。

目前，电解锰渣基本都采用直接堆放在锰渣库中的处理方式，但绝大部分锰 渣库选址不科学、建设不规范，安全、防渗等措施达不到国家相关要求，极易出 现垮坝溃坝的问题，同时锰渣中的氨氮、重金属离子等污染物极易通过渗滤液等 进入锰渣库周边的土壤、地表水和地下水中，远远超过当地生态环境容量，导致 河流水质功能下降、居民饮用水被污染等问题的出现，严重影响当地社会经济的 和谐、稳定发展，也影响和制约着电解锰行业的持续、健康发展。

针对电解锰渣引发的生态环境问题，如何妥善处理处置电解锰渣成为业内关 注的重点，其中电解锰渣的资源化处理尤其是研究和关注的热点。根据电解锰渣 的特性，一些机构或单位在电解锰渣的资源化处理及利用上做了许多相关研究和 探索。柯国军曾经研究利用对电解锰渣进行煅烧处理后生产胶凝材料的方法(《电 解金属锰废渣胶凝材料》)，李坦平等也做过相应的研究(《电解锰渣的理化特征 及其开发应用的研究》)，但这种资源化处理方法需要高温煅烧，能耗高，工艺路 线复杂，生产成本高。冯云曾经研究过利用电解锰渣代替石膏作为水泥添加剂的 可行性(《电解锰渣用于水泥凝缓剂的生产研究》)，刘惠章等人也做过相应的研 究(《电解锰渣代替石膏生产水泥的实验研究》)，由于原料性质的限制，在不影 响水泥性能的情况下，电解锰渣的添加量要小于5％。王槐安曾经研究了利用电 解锰渣生产全价肥的方法(《电锰渣土地处理全价基质总量调控法》)，但由于市 场容量有限，同时施用不当容易造成土壤板结等原因，企业和社会实际应用得较 少，难以推广应用。利用电解锰渣生产建筑材料具有电解锰渣消耗量大，产品市 场容量大，是大家研究的主要方向，本发明人曾对湖南娄底、湘潭等地实地调研 过，有企业在利用电解锰渣掺和在烧结黏土砖中的方法，但添加比例仅为3％左 右，推广意义不大。

本发明人以电解锰渣的综合资源化利用为目标，经过三年多的时间，在实验 室和建筑材料生产厂家现场进行了系列实验，研究开发了将电解锰行业中产生的 电解锰渣制作蒸压砖的工艺制作方法，通过物理作用和化学作用将影响电解锰渣 中影响蒸压砖质量的物质去除，同时对电解锰渣的活性进行激活，并将其制作新 型建筑材料，一方面可以有效地消耗电解锰渣，从根本上解决电解锰渣在堆放过 程中引发的生态环境隐患，缓解电解锰行业对周边生态环境的压力；另外一方面 在减少电解锰企业电解锰渣堆放场建设和运行费用的同时，制作的高品质电解锰 渣蒸压砖可以推广到当地的市场，在为企业带来可观的经济收入同时促进当地相 关产业的发展。利用电解锰渣生产蒸压砖符合循环经济的理念和思路，具有良好 的社会、经济和环境效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用电解锰渣制作蒸压砖的方法，该方法电解锰 渣的添加比例高、原材料来源广泛、工艺技术简单、产品强度高和耐久性能好， 在从根本上解决电解锰渣堆放过程产生的环境风险隐患的同时，对电解锰渣实现 了综合资源化利用，变废为宝。

为达到上述的发明目的，本发明采用以下技术方案：

(1).电解锰渣预处理：在电解锰渣中掺和一定比例的石灰，加水搅拌混合 均匀，露天反应3～5天。