一种含电解锰渣组合物及在制备电解锰渣双免砖上的应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种含电解铺渣组合物，并将其应用于制备双免砖上，同时具体公开 了电解铺渣双免砖的制备方法。
【背景技术】
[0002] 电解铺渣是由W碳酸铺矿为主的菱铺矿，经过磨细后和硫酸反应得到硫酸铺溶 液，在通过氧化、中和、净化和电解后提取金属铺后弱酸性工业废渣，具有颗粒粒度细小、含 水率高达16%~40%、粘稠并极易成块等特点。金属铺是国民经济中重要的战略资源之 一，我国也是已经有近50多年的生产历史的电解铺生产大国，但同时作为典型的湿法冶金 的电解铺行业，属于典型的高耗能、高污染和高排放的=高行业，在促进经济发展同时也带 来如电解铺渣堆放和污染的严重的环境问题。一般采用电解提取金属铺法，每提取It电解 金属铺所排放的酸浸废渣量约为8~9t。2008年、2009年、2010年、2011年和2012年我国 的电解铺实际产量分别为114万吨、131万吨、138万吨、148万吨和116万吨，5年累计647 万吨，产生至少5500万吨电解铺渣，该还不含2008年前历年堆放在尾矿库中的铺渣量。电 解铺渣含有铺、硫酸盐类、氨氮、神、砸等矿物成分，按照国家规范，仍属于一般工业废物，但 其中硫酸盐、氨氮、砸和铺离子浓度极高，其浸出液仍然可能会对环境造成很大影响。由于 目前电解铺渣资源化利用程度极低，大量的电解铺渣仍然采用湿法排放至尾矿库堆存，如 此大的废渣量既占用大量±地又污染环境，给电解铺生产企业和铺矿周边环境带来巨大经 济和环保压力。最大限度降低电解铺渣的危害和堆存量，开展电解铺渣资源化利用，迫在眉 睫。
[0003] 目前我国不少学者也开展电解铺渣资源化利用的研究和应用。大多集中在有价元 素回收、作为水泥生产中缓凝剂、高温烧制硫侣酸盐水泥和制备低等级胶凝材料方面，在电 解铺渣制砖研究较少，且多为添加水泥和其他材料、采用蒸养方式制备蒸压砖的研究，现有 文献中仅有王智、赵明伦等人开展了电解铺渣制备免烧砖研究，但是王智等人采用30%粉 煤灰、10%生石灰、10%水泥和50%原状电解铺渣制备的胶凝材料，按照胶凝材料；河砂= 1:0. 9,水固比为0. 10~0. 20,实际免烧砖配比为原状电解铺渣；粉煤灰：生石灰；水泥；河 砂=26. 3% ;15. 8% ;5. 3% ;5. 3% ;47. 3%，电解铺渣利用率还不到30%，且制备的免烧 砖只能达到MU10强度等级；赵明伦等采用60%~70%电解铺渣，10%~20%水泥，5%~ 10%生石灰和少量表面活性剂组成，揽拌振动成型制备出MU10等级的轻质砖，电解铺渣利 用率最高70%，和王智制备的免烧砖一样，仍然需要使用10% W上的水泥和5% W上生石 灰，砖的强度等级仅有MU10,未能发挥电解铺渣潜在的水硬性活性，也大大限制了其应用领 域和大量电解铺渣的消纳。
[0004] 取自某电解铺渣，烘干磨细，比表面积570. 3mVkg，其化学成分和矿物组成如下。 电解铺渣放大5000倍的沈M如图1。电解铺渣邸D如图2。
[0005] 表1电解铺渣化学组成
[0006]
【主权项】
1. 一种含电解锰渣组合物，其特征在于，该组合物包括如下重量百分数的原料组成： 磨细电解锰渣70%-80%，石肩15%-25%，活性激发剂5%-10%，占原料总量的10%-15%的水。
2. -种含电解锰渣组合物，其特征在于，该组合物包括如下重量百分数的原料组成： 磨细电解锰渣75%，石肩25%，活性激发剂5%，占原料总量的13. 5%的水。
3. 根据权利要求1或2所述的含电解锰渣组合物，其特征在于，所述的磨细电解锰渣 为原状电解锰渣经掺杂生石灰中和至pH为7. 5-8,静置24h后在60°C烘干，并磨至比表面 积大于500m2/kg所得的电解锰渣。
4. 根据权利要求1或2所述的含电解锰渣组合物，其特征在于，石肩由不同颗粒粒径 的石肩组成，最大颗粒粒径为10mm，其中l〇mm~5mm占0~10%，5mm以下占40%以上，1.25mm 以下占20%以上。
5. 根据权利要求1或2所述的含电解锰渣组合物，其特征在于，所述的活性激发剂包 括占总质量为60-70%的碱性激发材料和占总质量30-40%的表面活性剂，其中，碱性激发材 料包括熟料、偏铝酸钠、偏高岭土、赤泥、生石灰中的一种或多种复合而成，表面活性剂包括 萘磺酸盐甲醛缩合物、磺化三聚氰胺甲醛缩聚物、木质磺酸钠中的一种或多种复合而成。
6. 根据权利要求1或2所述的含电解锰渣组合物，其特征在于，所述的活性激发剂包 括占总质量为65%的碱性激发材料和占总质量35%的表面活性剂，其中，碱性激发材料为熟 料、偏高岭土、生石灰中复合而成，表面活性剂为萘磺酸盐甲醛缩合物、磺化三聚氰胺甲醛 缩聚物、木质磺酸钠复合而成。
7. 根据权利要求1~6任一项所述的含电解锰渣组合物在制备电解锰渣双免砖上的应 用。
8. 根据权利要求1~7任一项所述的含电解锰渣组合物制备电解锰渣双免砖的方法， 其特征在于，包括如下步骤：将磨细电解锰渣，石肩，活性激发剂混入搅拌机，干搅2-4min， 添加水分，高速搅拌5-10min，形成半干料，通过自动布料机，撒布至压砖模具，在18-25MPa 下压制成型，将压制好的砖在自然条件下养护至25-30天，即得电解锰渣双免砖。
【专利摘要】本发明公开了一种含电解锰渣组合物，包括磨细电解锰渣，石屑，活性激发剂。所述的磨细电解锰渣为原状电解锰渣经掺杂生石灰中和、静置、烘干，磨至比表面积大于500m2/kg的电解锰渣。石屑的最大颗粒粒径为10mm，以及10mm到5mm，5mm，1.25mm粒径的混合物。活性激发剂包括碱性激发材料和表面活性剂，其中，碱性激发材料包括熟料、偏铝酸钠、偏高岭土、赤泥、生石灰中的一种或多种，表面活性剂包括萘磺酸盐甲醛缩合物、磺化三聚氰胺甲醛缩聚物、木质磺酸钠中的一种或多种。本发明将该电解锰渣组合物应用于制备电解锰渣双免砖。制得的双免砖为MU15等级以上，且工艺简单、节能环保、市场前景广，电解锰渣砖性能较好。
【IPC分类】C04B28-08
【公开号】CN104725001
【申请号】CN201510108364
【发明人】黄绪泉, 刘立明, 刘玉杰, 别双桥, 杨成锋, 甘甜
【申请人】三峡大学
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月12日