专利名称：一种脱除硫酸盐的电解锰渣制备普通硅酸水泥的方法
技术领域：
本发明属于工业废渣综合利用技术领域，尤其涉及一种脱除硫酸盐的电解锰渣制备普通硅酸水泥的方法。
背景技术：
电解锰渣是电解金属锰生产过程中产生的废渣，主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化铁及硫酸钙等，每吨电解锰产生废渣5 7吨，目前，我国电解锰生产能力约300万吨，年产量为200万吨左右，废渣年产量在1000万吨以上。长期以来，对于电解锰渣的处理与利用一直未找到较好的办法，绝大部分电解锰渣堆放在环境中，对环境造成严重影响。近几年来，也见到一些电解锰渣用于水泥掺合料的 报导，但因其中的硫酸盐含量较大，而硅酸盐水泥对硫酸盐的含量有严格的要求，使得添加量受到限制，因此，这一方法即使得到应用也只能解决极少部分电解锰渣。申请号为201210221540. 3的沉淀转化法从电解锰渣中脱除硫酸盐专利提出了从电解锰渣中脱除硫酸盐的方法，解决了电解锰渣中含硫的问题，从成分来看，脱除硫酸盐后与粘土相似，因此，脱除硫酸盐后的电解锰渣完全可用于配料烧制普通硅酸盐水泥。现有关于利用电解锰渣生产胶凝材料及其制备的方法如申请号为20061050961. 9的利用电解锰渣生产水泥的专利，从所用配方来看，为使用未经处理的电解锰渣，因其中硫酸盐含量高，会使熟料中三氧化硫超过国家标准规定普通硅酸盐水泥中硫(以三氧化硫计)不得大于3. 5%的要求。如申请号为200610050960. 4的“利用电解锰渣生产生态型胶凝材料的方法”的专利、申请号为201010283952. O的“一种电解锰渣生态水泥的制备方法”的专利，烧成的熟料是作为水泥掺合料，加入量小用量有限，加入量大了同样存在硫超标的问题，同时其煅烧温度为800°C左右，具有凝胶性质的组分难以形成。如申请号为200910044489. I的“一种以铅锌尾矿和酸浸电解锰渣为主要原料联产水泥、硫酸和石膏的方法”的专利，要求在还原性气氛下高温焙烧，才能使原料中的硫酸盐态硫还原为二氧化硫，这会多消耗能源，另外，还需要对产生的二氧化硫进行处理，使其变为硫酸，使得工艺复杂、投资大、成本高，且受后处理产品用途的限制。如申请号为200810070292.0的“利用电解锰渣生产类硫铝酸盐水泥及其制备方法”的专利，虽可直接使用电解锰渣，也无硫超标的问题，但硫酸盐水泥在我国用量有限，总产量不大，不能满足解决电解锰渣的需要。
发明内容
本发明提供了一种脱除硫酸盐的电解锰渣制备普通硅酸水泥的方法，旨在解决目前电解锰渣利用率较低、再利用途径有限，以及现有利用电解锰渣制备普通硅酸水泥工艺复杂、投资大、成本高、能源消耗大的问题。本发明的目的在于提供一种脱除硫酸盐的电解锰渣制备普通硅酸水泥的方法，该方法包括以下步骤步骤一，把脱除硫酸盐的电解锰渣与硅砂、石灰石以一定比例混合并磨细，获得水泥生料；步骤二，将水泥生料入炉，在高温下煅烧获得水泥熟料；步骤三，在水泥熟料中加入一定量的石膏，研磨至过200目以下，获得普通硅酸盐水泥。进一步，步骤一中脱除硫酸盐的电解锰渣与硅砂、石灰石的比例应使石灰饱和系数、硅率、铝率达到以下要求石灰饱和系数KH :0. 92 I. O,硅率SM :1. 90 2. 50，铝率IM 1. O I. 8。进一步，脱除硫酸盐的电解锰渣与硅砂、石灰石的比例亦即使得煅烧所得的水泥熟料的组成为 CaO 62 65%, SiO2 20 24%, Al2O3 4 7%, Fe2O3 2. 5 15%。进一步，所述步骤二中煅烧水泥生料可在立窑中进行，也可在旋转窑中进行，煅烧温度为1300 1450。。。 进一步，所述步骤三中石膏加入量控制在使水泥中硫的含量(以三氧化硫计)为
I.5 3%。进一步，配方中的硅砂不是必须组分，只要脱除硫酸盐的电解锰渣中二氧化硅与氧化铝加氧化铁的比大于I. 90就可以不加。本发明提供的脱除硫酸盐的电解锰渣制备普通硅酸水泥的方法，首先把脱除硫酸盐的电解锰渣与硅砂、石灰石以一定比例混合并磨细，获得水泥生料；然后将水泥生料入炉，在高温下煅烧获得水泥熟料；最后在水泥熟料中加入一定量的石膏，研磨至过200目以下，获得普通硅酸盐水泥，该方法采用脱除硫酸盐的电解锰渣生产普通硅酸盐水泥，解决了原料含硫的问题，可大量使用电解锰渣，找到了电解锰渣再利用的途径，配料时不需要粘土，有利于对土壤的保护，石灰石用量更少，粉碎费用更低，生产成本更低，实用性强，具有较强的推广与应用价值。
图I是本发明实施例提供的脱除硫酸盐的电解锰渣制备普通硅酸水泥的方法的实现流程图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定发明。图I示出了本发明实施例提供的脱除硫酸盐的电解锰渣制备普通硅酸水泥的方法的实现流程。该方法包括以下步骤步骤S101，把脱除硫酸盐的电解锰渣与硅砂、石灰石以一定比例混合并磨细，获得水泥生料；该步骤中脱除硫酸盐的电解锰渣与硅砂、石灰石的比例应使石灰饱和系数、硅率、铝率达到以下要求石灰饱和系数KH :0. 92 I. 0，硅率SM :1. 90 2. 50，铝率頂1. O
I.8，其中的硅砂不是必须组分，只要脱除硫酸盐的电解锰渣中二氧化硅与氧化铝加氧化铁的比大于I. 90就可以不加。步骤S102，将水泥生料入炉，在高温下煅烧获得水泥熟料；步骤S103，在水泥熟料中加入一定量的石膏，研磨至过200目以下，获得普通硅酸盐水泥。在本发明实施例中，步骤SlOl中脱除硫酸盐的电解锰渣与硅砂、石灰石的比例应使石灰饱和系数、硅率、铝率达到以下要求石灰饱和系数KH :0. 92 I. 0，硅率SM :1. 90
2.50，铝率 IM 1. O I. 8。在本发明实施例中，脱除硫酸盐的电解锰渣与硅砂、石灰石的比例亦即使得煅烧所得的水泥熟料的组成为CaO 62 65%, SiO2 20 24%, Al2O3 :4 7%，Fe2O3 2. 5 15%。 在本发明实施例中，所述步骤S102中煅烧水泥生料可在立窑中进行，也可在旋转窑中进行，煅烧温度为1300 1450°C。在本发明实施例中，所述步骤S103中石膏加入量控制在使水泥中硫的含量为
I.5 3%。在本发明实施例中，水泥中硫的含量以SO3中硫的含量为准。下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。该脱除硫酸盐的电解锰渣制备普通硅酸水泥的方法，包括以下步骤步骤一，脱硫电解锰渣与硅砂、石灰石以一定比例混合并磨细得水泥生料；步骤二，把水泥生料入炉在高温下煅烧得水泥熟料；步骤三，在水泥熟料中加入一定量的石膏后磨至过200目以下得产品普通硅酸盐水泥。步骤一中脱硫电解锰渣与硅砂、石灰石的比例为使石灰饱和系数、硅率、铝率达到以下要求石灰饱和系数KH 0. 92 I. O ;硅率SM :1· 90 2. 50 ;铝率頂I. O I. 8 ;亦即使得煅烧所得的水泥熟料的组成为CaO 62 65%，SiO2 20 24%，Al2O3 4 7%，Fe2O3 2. 5 15%。步骤二中煅烧可在立窑中进行，也可在旋转窑中进行，煅烧温度为1300 1450。。。步骤三中石膏加入量控制在使水泥中硫的含量(以SO3计)为I. 5 3%。本发明的技术效果I、采用脱除硫酸盐的电解锰渣生产普通硅酸盐水泥，解决了原料含硫的问题，可以大量使用电解锰渣，为电解锰渣找到了好的出路。2、配料时不需要粘土，对保护土壤有利。3、与普通水泥生产工艺基本相同，因石灰石用量更少，粉碎费用更低，故生产成本更低。本发明实施例提供的脱除硫酸盐的电解锰渣制备普通硅酸水泥的方法，首先把脱除硫酸盐的电解锰渣与硅砂、石灰石以一定比例混合并磨细，获得水泥生料；然后将水泥生料入炉，在高温下煅烧获得水泥熟料；最后在水泥熟料中加入一定量的石膏，研磨至过200目以下，获得普通硅酸盐水泥，该方法采用脱除硫酸盐的电解锰渣生产普通硅酸盐水泥，解决了原料含硫的问题，可大量使用电解锰渣，找到了电解锰渣再利用的途径，配料时不需要粘土，有利于对土壤的保护，石灰石用量更少，粉碎费用更低，生产成本更低，实用性强，具有较强的推广与应用价值。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。
权利要求
1.一种脱除硫酸盐的电解锰渣制备普通硅酸水泥的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤 步骤一，把脱除硫酸盐的电解锰渣与硅砂、石灰石以一定比例混合并磨细，获得水泥生料； 步骤二，将水泥生料入炉，在高温下煅烧获得水泥熟料； 步骤三，在水泥熟料中加入一定量的石膏，研磨至过200目以下，获得普通硅酸盐水泥。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，步骤一中脱除硫酸盐的电解锰渣与硅砂、石灰石的比例应使石灰饱和系数、硅率、铝率达到以下要求石灰饱和系数KH :0. 92 I. 0，硅率SM :1. 90 2. 50，铝率頂1. O I. 8，其中的硅砂不是必须组分，只要脱除硫酸盐的电解锰渣中二氧化硅与氧化铝加氧化铁的比大于I. 90就可以不加。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，脱除硫酸盐的电解锰渣与硅砂、石灰石的比例应使得煅烧所得的水泥熟料的组成为CaO 62 65%, SiO2 20 24%, Al2O3 :4 7%，Fe2O3 :2· 5 15%。
4.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤二中煅烧水泥生料可在立窑中进行，也可在旋转窑中进行，煅烧温度为1300 1450°C。
5.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤三中石膏加入量控制在使水泥中硫的含量为I. 5 3%。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，水泥中硫的含量以SO3中硫的含量为准。
全文摘要
本发明公开了一种脱除硫酸盐的电解锰渣制备普通硅酸水泥的方法，首先把脱除硫酸盐的电解锰渣与硅砂、石灰石以一定比例混合并磨细，获得水泥生料；然后将水泥生料入炉，在高温下煅烧获得水泥熟料；最后在水泥熟料中加入一定量的石膏，研磨至过200目以下，获得普通硅酸盐水泥，该方法采用脱除硫酸盐的电解锰渣生产普通硅酸盐水泥，解决了原料含硫的问题，可大量使用电解锰渣，找到了电解锰渣再利用的途径，配料时不需要粘土，有利于对土壤的保护，石灰石用量更少，粉碎费用更低，生产成本更低，实用性强，具有较强的推广与应用价值。
文档编号C04B7/24GK102923977SQ20121047861
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月15日 优先权日2012年11月15日
发明者彭清静, 易浪波, 李偌稷, 史凯 申请人:吉首大学