[发明专利]一种基于电解锰渣的免烧仿古青砖及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及环保建材领域，具体公开了一种基于电解锰渣的免烧仿古青砖及其制备方法和应用，所述免烧仿古青砖包括以下的原料：电解锰渣、固化剂、激活剂以及包裹保护剂；固化剂是由水泥、钢渣、硫代硫酸钠、硅灰与铁黑颜料均化得到。本发明实施例提供的免烧仿古青砖不加黏土、不加砂石骨料，大量使用电解锰渣作为主要原料，无需陈化和多次清洗，操作简单，成本低廉，便利推广，通过真空挤压成型制成所需规格的免烧仿古青砖，解决了现有基于电解锰渣的建筑材料大多存在生产操作复杂且易对环境造成二次污染的问题；而本发明提供的制备方法简单，具有广阔的市场前景。

技术领域

本发明涉及环保建材领域，具体是一种基于电解锰渣的免烧仿古青砖及其制备方法和应用。

背景技术

目前，我国锰产量占全球90％以上，生产金属锰通常是采取电解MnO₂后获得产品，主要工艺流程是酸浸-除杂-电解工艺，该生产工艺产生大量的压滤渣即电解锰渣(也叫锰渣)。每生产1t(吨)电解锰会产生8-9t电解锰渣，电解锰渣属于一般二类工业废弃物，主要存在(NH₄)₂SO₄和MnSO₄、少量重金属离子等污染物。电解锰渣中的主要组分是SO₃和SiO₂，MgO、Fe₂O₃、Al₂O₃、CaO等，SO₃和SiO₂两者含量超过60％，其中SO₃占比10％-20％，主要以CaSO₄、(NH₄)₂SO₄和MnSO₄等硫酸盐形式存在影响地下水源。露天堆放的电解锰渣含水率高，一般为25％-30％，其中20％左右为自然水份，其余以与CaSO₄结合形成二水硫酸钙的结晶水存在。电解锰渣的放射性检测一般符合建材要求。

对于电解锰渣，目前国内缺少有效的和可持续的利用途径，一般采取填埋方式进行处理，其堆积量日益增加，不仅侵占土地、污染土壤、制约企业的发展，废弃的电解锰渣中仍含有20-25％的电解液，一旦泄露遍污染地下水系，还会影响周边民众身体健康。虽然部分技术方案可以将电解锰渣用于建筑材料，主要是将其配合石灰石等材料在高温下煅烧成硫铝酸盐水泥，经煅烧处理后作为活性混合材或直接加入水泥替代部分石膏作为缓凝剂，或是将电解锰渣经过800-1000℃煅烧来代替砂石骨料，稳定性虽好，吃渣量也大，但能耗相对较高，对比砂石料不紧张的地区，没有市场性价优势，难以推广。

因此，以上的技术方案在实际使用时还存在以下不足：已公开的用电解锰渣制建材的专利技术普遍存在以下问题：由于电解锰渣中的氨盐没有消除，易对环境造成二次污染；其次，大多数利用电解锰渣做成砌块的技术均需要利用石灰进行陈化，操作复杂成本不低，且吃渣数量不大，有些是利用电解锰渣混凝土制作成水泥墙体砖，但需要进行洗涤，操作相对复杂，一是洗完的水是否还有继续提炼的价值，二是清洗后的水处理与排放的问题，作为一般生产墙体砖的小型企业对污水处置的难度可能会造成二次污染，同样不利于市场推广；再者由于没有很好的方法处理多余的三氧化硫的问题，致使利用电解锰渣制备的水泥制品早期强度低，安定性不好；还有些技术是以电解锰渣改性工艺比如热激发或化学激化，都不能使电解锰渣的胶凝活性得以很好的发挥出来，处置费用高、投资大，经济效益不好，处理规模小，无法可持续发展。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种基于电解锰渣的免烧仿古青砖，以解决上述背景技术中提出的现有基于电解锰渣的建筑材料大多存在生产操作复杂且易对环境造成二次污染的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：