一种采用电解锰渣制备水泥混合材的方法及产品和应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种采用电解锰渣制备水泥混合材的方法及产品和应用，所述方法包括：先将电解锰渣破碎至粒径5～15mm；再将破碎后的电解锰渣置于沸腾炉内以450～750℃的温度煅烧1～1.5小时，即得水泥混合材；制备得到的水泥混合材可应用在水泥的制备中，即：按重量百分比计算，所述水泥由水泥混合材5％～50％和硅酸盐水泥熟料95％～50％一同磨细制备而成。本发明能够实现对电解锰渣的废物利用和综合治理。
【专利说明】一种采用电解锰渣制备水泥混合材的方法及产品和应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种采用电解锰渣制备水泥混合材的方法及产品和应用，属于工业废渣综合利用及水泥建材领域。
【背景技术】
[0002]锰是贵州省优势矿产资源之一，贵州省松桃县与毗邻的湖南花垣县和重庆的秀山自治县并称为中国锰矿的“锰三角”。锰矿资源是该地区的宝贵资源，其储量占全国总储量的30%以上。锰产量的90%~95%用于钢铁工业，其用途主要是作为炼铁和炼钢过程中的脱氧剂和脱硫剂，以及用来制造合金。此外，化工、轻工、建材等领域也有一定需求。
[0003]由于锰的需求量大，锰产量的增加，导致电解锰渣的排放量也大大增加，据相关企业生产统计，每生产I吨电解锰粉，所排放酸浸废渣量约为5~6吨。目前我国电解金属锰的生产企业达131家，生产能力达到100万吨，而这些企业每年将产生约600万吨废渣、2亿吨废水、80多万吨废气(主要是C02气及硫酸雾)。其中，电解锰渣是用硫酸溶液处理碳酸锰矿粉电解生产金属锰的工业固体废弃物；其硫酸盐、氨氮、锰的浓度较高，砷、汞、硒的浓度也较高；表观为黑色细小颗粒，沉淀后为板结块状；矿物成分主要为二水石膏、石英、水化硅酸二钙等。这些酸浸废渣一方面增加了企业堆置废渣的土地征用和场地处置等费用，使企业生产成本增加，并且消耗大量土地资源；另一方面废渣的长期存放，致使一些有害元素通过土层渗透，进入地表及地下水中，影响地下水资源，污染环境。因此，对电解锰渣的综合治理已成为急需解决的问 题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，提供一种采用电解锰渣制备水泥混合材的方法及产品和应用，能够实现对电解锰渣的废物利用和综合治理。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案:
[0006]—种米用电解猛洛制备水泥混合材的方法,包括:先将电解猛洛破碎至粒径5~15mm ;再将破碎后的电解锰渣置于沸腾炉内以450~750°C的温度煅烧I~1.5小时，即得具有火山灰活性的电解锰渣，将其作为水泥混合材，煅烧过程中无需加入其它气体或固体添加剂。
[0007]优选的，先将电解锰渣破碎至粒径5~15mm ;再将破碎后的电解锰渣置于沸腾炉内以450~500°C的温度煅烧I~1.5小时，即得水泥混合材。
[0008]优选的，先将电解锰渣破碎至粒径5~15mm ;再将破碎后的电解锰渣置于沸腾炉内以450°C的温度煅烧I~1.5小时，即得水泥混合材。
[0009]前述方法制备得到的水泥混合材。
[0010]前述水泥混合材在制备普通硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥中的应用。
[0011]前述的水泥混合材的应用中，按重量百分比计算，所述水泥由水泥混合材5%~50%和硅酸盐水泥熟料95%~50%—同磨细制备而成。[0012]前述的水泥混合材的应用中，当所述水泥为普通硅酸盐水泥时，按重量百分比计算，所述水泥由> 5%且< 20%的水泥混合材和< 95%且> 80%的硅酸盐水泥熟料一同磨细制备而成。
[0013]优选的，所述普通硅酸盐水泥由水泥混合材15%和硅酸盐水泥熟料85%—同磨细制备而成。
[0014]前述的水泥混合材的应用中，普通硅酸盐水泥的细度控制在比表面积不小于300m2/kg。
[0015]前述的水泥混合材的应用中，当所述水泥为复合硅酸盐水泥时，按重量百分比计算，所述水泥由> 20%且< 50%的水泥混合材和< 80%且> 50%的硅酸盐水泥熟料一同磨细制备而成。
[0016]优选的，按重量百分比计算，所述复合硅酸盐水泥由水泥混合材50%和硅酸盐水泥熟料50%—同磨细制备而成。
[0017]前述的水泥混合材的应用中，复合硅酸盐水泥细度控制在80 μ m方孔筛筛余不大于10%或45 μ m方 孔筛筛余不大于30%。
[0018]与现有技术相比，本发明直接使用煅烧电解锰渣代替粉煤灰等其他矿物质材料生产水泥，将电解锰渣置于沸腾炉内以450~750°C温度煅烧后，可获得具有较好的脱水石膏活性和火山灰活性的电解锰渣水泥混合材，其活性较二级粉煤灰好，其中以650~750°C的活性最好，水泥胶砂抗折、抗压强度均高，而通过试验证明750°C煅烧电解锰渣活性增加不大，因此从节约能源的角度考虑，建议采用450~500°C，特别是450°C煅烧的电解锰渣作为水泥混合材较为经济合理。将煅烧电解锰渣按15%~50%掺入硅酸盐水泥熟料中一同磨细制取普通硅酸盐水泥或复合硅酸盐水泥，特别是掺入量为15%制取普通硅酸盐水泥和掺入30%制取复合硅酸盐水泥时，水泥胶砂抗折、抗压强度均高。这样就能够实现对电解锰渣的废物利用和综合治理。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是电解锰渣的DTA曲线图(差热分析)。
[0020]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步的说明。
【具体实施方式】
[0021]本发明的实施例1:一种采用电解锰渣制备水泥混合材的方法为:先将电解锰渣破碎至粒径5~15mm ;再将破碎后的电解锰渣置于沸腾炉内以450°C的温度煅烧I~1.5小时，即得水泥混合材。
[0022]本发明的实施例2:—种采用电解锰渣制备水泥混合材的方法为:先将电解锰渣破碎至粒径5~15_ ;再将破碎后的电解锰渣置于沸腾炉内以450~500°C的温度煅烧I~
1.5小时，即得水泥混合材。
[0023]本发明的实施例3:—种采用电解锰渣制备水泥混合材的方法为:先将电解锰渣破碎至粒径5~15_ ;再将破碎后的电解锰渣置于沸腾炉内以500~750°C的温度煅烧I~
1.5小时，即得水泥混合材。
[0024]本发明的实施例4:采用实施例1或实施例2所述方法制备得到的水泥混合材在制备普通硅酸盐水泥中的应用:按重量百分比计算，将水泥混合材15%和硅酸盐水泥熟料85% —同磨细(细度控制在比表面积不小于300m2/kg)制备成普通硅酸盐水泥。
[0025]本发明的实施例5:采用实施例3所述方法制备得到的水泥混合材在制备普通硅酸盐水泥中的应用:按重量百分比计算，将水泥混合材20%和硅酸盐水泥熟料80%—同磨细(细度控制在比表面积不小于300m2/kg)制备成普通硅酸盐水泥。
[0026]本发明的实施例6:采用实施例1或实施例2所述方法制备得到的水泥混合材在制备复合硅酸盐水泥中的应用:按重量百分比计算，将水泥混合材30%和硅酸盐水泥熟料70% —同磨细(细度控制在80 μ m方孔筛筛余不大于10% )制备成复合硅酸盐水泥。
[0027]本发明的实施例7:采用实施例3所述方法制备得到的水泥混合材在制备复合硅酸盐水泥中的应用:按重量百分比计算，将水泥混合材50%和硅酸盐水泥熟料50%—同磨细(细度控制在45 μ m方孔筛筛余不大于30% )制备成复合硅酸盐水泥。
[0028]本发明的实施例8:采用实施例3所述方法制备得到的水泥混合材在制备其他水泥中的应用:按重量百分比计算，将水泥混合材5%和硅酸盐水泥熟料95% —同磨细(细度控制在45 μ m方孔筛筛余不大于30%)制备成水泥。
[0029]以下是发明人为完成本发明所进行的主要研究和筛选试验。
[0030]一、电解锰渣的理化性能[0031 ] 1、电解锰渣的化学成分
[0032]表1化学分析
[0033]
【权利要求】
1.一种采用电解锰渣制备水泥混合材的方法，其特征在于:先将电解锰渣破碎至粒径5~15mm ;再将破碎后的电解锰渣置于沸腾炉内以450~750°C的温度煅烧I~1.5小时，即得水泥混合材。
2.根据权利要求1所述的采用电解锰渣制备水泥混合材的方法，其特征在于:先将电解锰渣破碎至粒径5~15_ ;再将破碎后的电解锰渣置于沸腾炉内以450~500°C的温度煅烧I~1.5小时，即得水泥混合材。
3.根据权利要求1或2所述的采用电解锰渣制备水泥混合材的方法，其特征在于:先将电解锰渣破碎至粒径5~15_ ;再将破碎后的电解锰渣置于沸腾炉内以450°C的温度煅烧I~1.5小时，即得水泥混合材。
4.权利要求1~3任一项所述方法制备得到的水泥混合材。
5.权利要求4所述水泥混合材在制备水泥中的应用。
6.根据权利要求5所述的水泥混合材的应用，其特征在于:按重量百分比计算，所述水泥由水泥混合材5%~50%和硅酸盐水泥熟料95%~50%—同磨细制备而成。
7.根据权利要求6所述的水泥混合材的应用，其特征在于:当所述水泥为普通硅酸盐水泥时，按重量百分比计算，所述水泥由> 5%且< 20%的水泥混合材和< 95%且> 80%的硅酸盐水泥熟料一同磨细制备而成。
8.根据权利要求7所述的水泥混合材的应用，其特征在于:所述普通硅酸盐水泥由水泥混合材15%和硅酸盐 水泥熟料85%—同磨细制备而成。
9.根据权利要求6所述的水泥混合材的应用，其特征在于:当所述水泥为复合硅酸盐水泥时，按重量百分比计算，所述水泥由> 20%且< 50%的水泥混合材和< 80%且> 50%的硅酸盐水泥熟料一同磨细制备而成。
10.根据权利要求9所述的水泥混合材的应用，其特征在于:按重量百分比计算，所述复合硅酸盐水泥由水泥混合材50%和硅酸盐水泥熟料50%—同磨细制备而成。
【文档编号】C04B7/147GK104030583SQ201410260741
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月12日 优先权日:2014年6月12日
【发明者】王勇, 刘恒波, 甘四洋, 彭建军, 贺勇, 高遇事, 宋美, 唐朝军, 闫亚楠 申请人:贵州省工业固体废弃物综合利用（建材）工程技术研究中心