[发明专利]电解锰渣的处理方法及活性微粉材料

说明书

本发明提供了一种电解锰渣的处理方法及活性微粉材料。该处理方法包括以下步骤：向电解锰渣中加入改性剂及调整剂进行熔炼，得到烟气和熔渣。将熔渣进行急冷处理，得到玻璃渣。对玻璃渣进行磁选处理，得到金属铁和除铁玻璃渣。将除铁玻璃渣及活性激发剂在热烟气气氛下混合以进行粉磨处理，得到活性微粉材料。其中，改性剂为生石灰、石灰石、白云石、工业副产石膏、钢渣、石英或尾矿中的一种或多种；调整剂为萤石、碳酸钠、碳酸钾或碳酸氢钠中的一种或多种。基于此，本发明可以将电解锰渣充分利用，锰渣产品附加值更高、市场用量更大、且上述处理工艺流程更短。

技术领域

本发明涉及电解锰渣领域，具体而言，涉及一种电解锰渣的处理方法及活性微粉材料。

背景技术

电解（浸出）锰渣是以锰矿为原料，将锰矿磨细后，用硫酸溶液对其进行浸取处理，再经过压滤放水后所排放出的工业废渣，其含水率一般在20%左右。电解锰渣是细小颗粒的黑褐色固体废弃物，呈酸性或弱酸性，密度在2~3g/cm³之间。将其直接排放后会因贮存雨水导致含水率更高，呈泥糊状。风干后的电解锰渣颗粒会团聚在一起，具备一定的泥塑性。根据矿石品位和生产工艺不同，每生产1吨电解金属锰，排放的锰渣量平均在6~9吨，故电解锰渣产量大，占用了大量土地资源。而且电解锰渣中含有可溶性硫酸盐、重金属、残留酸等有毒有害物质，对当地及周边的土壤和地下水造成严重的生态影响，故而对电解锰渣的无害化和资源化处置是目前大势所趋。

现如今，由于电解锰渣中含有较高的硫酸钙、硫酸锰、硫酸铁等硫酸盐，故大多现有技术对其处理和资源化利用的主要途径是将其用于代替石膏以制造水泥缓凝剂、生产水泥混凝土、墙体材料等建筑材料。如发明专利CN110467365A使用电解锰渣来制备水泥，CN108585721A使用电解锰渣和钢渣尾泥生产蒸压加气砌块，CN109482624A用电解锰渣生产烧结轻骨料等。

当然，电解锰渣除用于制造建材外，还有现有技术针对锰渣中的硫元素高的特点，通过高温煅烧或焙烧处理以制备工业硫酸，如专利CN105217580B及CN110482612A，其实现了锰渣中硫元素的回收利用，产品附加值较高。但因高温煅烧或焙烧处理后的混合材料活性低，残余硫含量较高等特点，导致其在水泥中掺入量仍然很低，产品价值低，工艺经济性不佳。

此外，还有针对锰渣中富含铁和锰元素的特点，采用焙烧和磁选工艺来分离锰渣中的金属氧化物，如专利CN106755950B。还有通过配加锰矿采用电炉冶炼方式来制备锰铁合金，如专利CN105624438 B，其实现了电解锰渣中有价金属元素的回收。

综上，现有技术对电解锰渣的处理，多是针对电解锰渣某一有价组分（诸如铁、锰、硫、氨等）进行开发提取，最后再将提取后的剩余低值组分（主要成分为CaO、SiO₂、Al₂O₃、MgO等）进行建材化应用。本领域关注点多集中于有价组分提取方面，剩余组分价值开发往往关注不足，研究不足，以致大多将剩余组分直接作为低值建材原料去应用，产品附加值很低，市场竞争力不足，往往需要政策补贴、扶助才能勉强为生。此外，国内的电解锰企业多集中在锰矿富集的云贵广等西南地区，山地多，平原少，交通不便。单纯开发提取后的剩余低值组分并不能广泛应用于各行中的建材原料，其会影响产品销售范围和市场用量，经济收入也将不足。

故而，有必要提供一种新的电解锰渣处理方法，尤其是针对硫、铁等有价组分被提取后的电解锰渣，使其可以充分循环利用，回收利用资源化更佳。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电解锰渣的处理方法及活性微粉材料，以解决现有技术中无法有效利用有价组分被提取后的电解锰渣的问题。