[发明专利]一种电解锰渣膨化轻骨料及无害化再生处理利用方法

说明书

本发明公开了一种电解锰渣膨化轻骨料及无害化处理利用方法，按照质量份数计算各原料的配比为：电解锰渣100份，水玻璃2‑3份，碳酸盐2‑2.5份。本发明在电解锰渣中加入适量的外加剂，将电解锰渣增塑成球，进入旋转窑固相烧结，制成膨化轻骨料，成为安全的建筑原料，广泛运用于建筑领域，电解锰渣利用率高达95%，而且经济成本合理。电解锰渣制成的膨化轻骨料，堆积密度达到600－900kg/cm³，筒压强度4－6.5Mpa。

技术领域

本发明涉及一种将电解锰渣进行无害化处理的方法及利用这种方法得到的膨化轻骨料。

背景技术

电解锰的生产主要采用锰矿粉与无机酸（常用硫酸）反应加热制取锰盐溶液，同时向溶液中加入铵盐作缓冲剂，用加氧化剂氧化中和的方法除去铁，加硫化净化剂除去重金属，然后过滤分离，在溶液中加入电解添加剂作为电解溶液。再将电解溶液注入隔模电解槽，接通直流电，产生电析作用，在阴极板上析出金属锰，阳极板析出氧气。平均每生产1吨电解锰，就会产生7－9吨电解锰渣，99%的电解锰渣采用渣库堆存。

电解锰渣造成环境污染主要体现在：一是重金属离子（特别是锰离子）向土壤和地下水的迁移；二是硫酸根离子的对土壤和地下水的污染。

现在针对电解锰渣的无害化处理主要有以下几种方式：一是尾渣库堆存，简单封存，基本零处理；二是用电解锰渣制锰肥，仅停留在理论研究阶段；三是提取电解锰渣中重金属，以降低渣的重金属污染指标，但其成本巨高，经济成本不合理；四是建材利用，锰渣的利用率最高为20-30%。

目前，利用电解锰渣生产的主要产品有免烧砖、烧结砖、陶瓷砖、蒸压砖和保温砖。电解锰渣在制备墙体材料领域的主要问题有：一是锰渣的掺入比例相对较少，增加掺加量将导致砖体的强度下降；二是锰渣中重金属和有毒杂质需进一步去除。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：在于提供一种电解锰渣无害化处理及再生利用的方法，将电解锰渣制成膨化轻骨料。

本发明的技术方案是：

一种电解锰渣膨化轻骨料按照质量份数计算各原料的配比为：电解锰渣100份，水玻璃2-3份，碳酸盐2-2.5份，水玻璃作为粘结剂，碳酸钙、碳酸钠等作为发气组分。

所述碳酸盐为碳酸钙、碳酸钠或两者的混合物。

电解锰渣中K₂O和Na₂O的质量分数之和大于2.0%。

原料混合后，各化合物的的质量分数为：SiO₂：55%－65%，Al₂O₃：18%－25%，Fe₂O₃+FeO:6%－10%，CaO+MgO: 4%－6%，K₂O+Na₂O:2%－5%。

一种电解锰渣无害化处理及再生利用方法，其特征在于包括以下步骤：

一、常温常压下将电解锰渣用对辊碾压机对辊、碾压，并搅拌均匀；

二、在电解锰渣粉末中加入水玻璃和碳酸盐，预湿搅拌，增塑成型为电解锰渣生料球；

三、将电解锰渣生料球固相烧结，制成膨化轻骨料。

电解锰渣生料球固相烧结后形成CaO•Al₂O₃•2SiO₂玻璃相。

在步骤一中，电解锰渣的粒度为－200目。

在步骤二中，每100份电解锰渣中加入的水玻璃2-2.5份，碳酸钙和碳酸钠共2-2.5份。

在步骤二中，电解锰渣生料含水量15-20%。