[发明专利]一种电解锰渣生产的碱性胶凝材料

说明书

本发明公开了电解锰渣生产的碱性胶凝材料，涉及废渣资源化利用技术领域。所述的电解锰渣生产的碱性胶凝材料，制作原料按重量计的原料配比为：电解锰渣：61‑73%，碱性激发剂：5.8‑7.5%，骨料：11‑21%，改性凝胶剂：7.2‑12%，其他组分：1‑2.8%。其制备方法为首先采用碱性激发剂对电解锰渣中剩余水溶性锰、重金属等进行激发、固化，与此同时促使锰渣中的硫酸铵的氨转化为氨气回收作为电解锰原料；经过激发、固化后的电解锰渣通过添加骨料、改性凝胶剂和其他组份，经过均化、筛分获得符合要求的碱性胶凝材料，本发明将废弃物最大限度利用，工艺简单，成本低，使用范围广，适宜不同规模工业固体渣生产凝胶材料。

技术领域

本发明属于工业废渣资源化利用技术领域领域，具体涉及一种电解锰渣生产的碱性胶凝材料。

背景技术

电解锰广泛地运用于钢铁冶炼、电子技术、化学工业、环境保护、食品卫生、电焊行业、航天工业等各个领域。我国电解锰技术经过60多年的发展，至今生产能力达约188万吨/年，占全球总能力98%，成为世界电解金属锰生产、出口第一大国。电解锰行业高速发展的同时也产生了大量废渣，按照电解锰清洁生产二级指标要求每生产1吨电解锰产生电解锰酸浸渣6.43吨计，年产生将近1200万吨/年锰渣，目前对锰渣的处置主要是大量堆积填埋，在长期风化淋溶的作用下，污染了大片耕地和地表地下水源，对生态环境造成严重破坏。如何变废为宝，将锰渣回收综合利用起来，最大限度地降低锰渣的危害，成为涉锰企业和当地政府的焦点。

电解锰渣的资源化利用途径主要包括蒸压制砖、作肥料、铺路材料、水泥缓凝剂和生产水泥等，但受产品质量或技术的种种限制，产业化应用受到各方面的约束，致使电解锰渣资源化利用受到限制。综合考虑锰渣的资源化利用途径，认为电解锰渣制备水泥可能是解决电解锰渣堆放问题的重要突破口，但是，电解锰渣需要经过高温煅烧脱硫才能大量用于生产水泥，对锰渣进行前端处理的设备包括锰渣脱硫、脱氨、高温煅烧等必然造成投资高，增加生产成本。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种电解锰渣生产的碱性胶凝材料，其制作方法为：首先采用碱性激发剂对电解锰渣中剩余水溶性锰、重金属等进行激发、固化，与此同时促使锰渣中的硫酸铵的氨转化为氨气回收作为电解锰原料；经过激发、固化后的电解锰渣通过添加骨料、改性凝胶剂和其他组份，经过均化、筛分获得符合碱性胶凝材料；

进一步的具体包括如下步骤：

1）将泥状的含水为18-30 wt %电解锰渣经过四轴撕碎机撕碎后准确计量送入破黏反应器中，同时添加锰渣重量5.0-10%的碱性激发剂于激发反应器中，进行一次搅拌，碱性激发过程产生的氨气集中回收再利用；

2）经过第一次搅拌破黏的锰渣通过对辊破碎机破碎，锰渣破碎至颗粒小于2.0mm，用提升机送至搅拌器，并添加锰渣重量1-3wt%的碱性激发剂进行第二次搅拌，同时维持物料中水份在24-28%之间，激发过程产生的氨气集中回收再利用；

3）然后将物料提升至消解仓，停留8-11小时，使锰渣中未反应的硫酸铵几乎全部分解，锰等可溶性重金属充分激发、固化；

4）经过8-11小时消化后的物料用斗式提升机送入温箱收氨器中，将物料多次翻动并加热至85-90℃，使物料中95%以上氨气蒸发出去，从温箱收氨器出来的物料，通过斗式提升机，送入交替使用的储料仓中，使锰渣终极陈化、活化。

5）从储料仓中出来的物料，送入行星轮蹍机，同时按照比例添加骨料、改性凝胶剂和其他组份，加入浓盐水控制成型物料含水在14-18%，在行星轮蹍机内进行第三次搅拌，使各物料充分混合后经滚筛筛分粒小于2.0mm的合格的凝胶料，送往凝胶工序；筛上不合格物料返回破粘工序。

经过本工序处理后的物料颗粒小于2.0mm的合格率高，经滚筛筛分后，筛上不合格物料0.2-0.8%，返工率低，降低成本和工序。