[发明专利]一种炼铁炼钢锰渣的资源化方法

说明书

本专利涉及一种炼铁炼钢锰渣的资源化方法，属于节能、环保领域。本发明先在锰渣中加入重量比为1～10软水搅拌形成渣水混合物，缓慢加入一定重量比的浓硫酸溶液，待硫酸全部加入后，继续搅拌一定时间，将反应完成的混合物送入离心分离装置分离，分别取出上层清液1、不溶物和硫酸钙的混合沉淀物，在混合沉淀物中加入过量硫酸水溶液，待反应完成后送入离心分离装置分离，分别取出上层清液2与胶体、硫酸钙，精制提纯产品硫酸钙，分离出来的部分上层清液2用于新鲜锰渣溶解可溶盐，部分与胶体加入上层清液1中，调节pH值至4～6，静置0.2～48小时，清液凝结成凝胶，将凝胶割成不大于5厘米的胶块并水洗，洗至pH至6～7，再将胶块用于制造硅胶。

技术领域

本发明涉及节能、环保领域，是一种有效减少炼铁炼钢锰渣废弃物堆放、资源回收利用的方法。

背景技术

锰铁合金炼制过程中产生的废渣称为锰渣，其中含有二氧化硅、三氧化二铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁、氧化锰等。由于锰渣难于应用到其他行业作为原料，通常只能露天堆放。不合理的堆放方式，对周边地表水、地下水、河流底泥、土壤造成了严重污染。锰渣在河道和水库的大量沉积，影响着流域生态环境和饮用水源安全。随着时间的推移，沉积物中的有毒物质含量将不断增加，并可能对饮用水源和居民生活造成长期的威胁。此外，锰渣采用干式排尾方式（干法排放）排放至锰渣库的，缺乏标准规范，导致溃坝事故时有发生。

贵州合众锰业科技有限公司刘星等 CN111235390A公告了一种软锰矿浸出渣的资源回收利用方法，属于矿渣回收再利用技术领域。其包括以下步骤：将软锰矿浸出渣研磨并清洗，分别加入浓碱溶液和硫酸处理，得到第一过滤液，并回收第一滤饼；向第一过滤液加入镍钴处理剂，得到第二过滤液，并回收第二滤饼；对第二过滤液进行萃取分离，分别得到硫酸铁液体和硫酸锰液体，进行回收。发明的资源回收利用方法实现了对软锰矿浸出渣中二氧化硅、铁、镍钴以及锰元素的有效回收，可避免浸出渣中资源的浪费，减少了软锰矿浸出渣堆放对环境造成的二次污染，回收具有经济价值产品，具有环保和经济的双重优势。

中建西部建设股份有限公司艾洪祥等CN110818300A公告了一种锰渣超硫酸盐水泥及其制备方法。所述锰渣超硫酸盐水泥由锰渣、粒化高炉矿渣粉、硫酸盐类、硫酸盐激发剂、碱性成分和碱性激发剂组成，各组分按重量百分比计为：锰渣30～40％，粒化高炉矿渣粉25～50％，硫酸盐类10～20％，硫酸盐激发剂5～10％，碱性成分1～5％，碱性激发剂0.05～2％。本发明以锰铁合金或硅锰合金在高炉冶炼过程中排放的高温炉渣废弃物—锰渣为主要原材料，结合材料学原理，以锰渣、矿渣各自的矿物特性为基础，利用硫酸盐类和碱性环境激活锰渣的潜在水化活性，从而形成初期强度，进而设计出性能优良的新型锰渣超硫酸盐水泥。

；属于冶金废渣资源化利用领域。本方法以硅锰合金冶炼废渣和镍铁合金冶炼废渣为原料，硅锰和镍铁渣的混合比例为主要控制过程，将混合冶炼废渣加入到电炉中熔融，随后利用离心成棉工艺将废渣制成矿渣棉。所述控制过程具体由硅锰渣、镍铁渣的粘度和熔化性能决定，混合后的废渣熔体在1～3Pa·s粘度区间内，温度跨度区间为40～80℃；混合废渣的熔化温度不高于1450℃。本发明两种冶炼废渣按一定比例混合，可以综合改性废渣的熔化性能和粘度性能，使得两种冶金废渣成为合适的矿渣棉的生产原料，综合利用了冶金渣资源，创造了经济和环境效益。

从公告文件可以看出，业内人士的目标是元素回收和废渣作原料生产产品，而对于废渣大体积资源化，转化生成产品附加值高等方面未有进一步的研究。

二氧化硅制成硅胶或生成微粉需要历经硅酸钠制造、酸制、老化、水洗等过程，能耗巨大，以及副产硫酸钠溶液，造成水体盐化。

为了减少硫酸钠污染必须耗费大量热能蒸发结晶回收硫酸钠，而硫酸钠本身价值不高，导致生产成本高，企业生存难度加大。

发明内容