CN101698586A - 一种利用电解锰渣生产的加气混凝土以及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用电解锰渣生产的加气混凝土及其制备方法,它用水泥、生石灰、二水石膏、电解锰渣和铝粉加水制备而成,将原材料进行搅拌得到料浆,待铝粉发泡完毕后按要求尺寸切割坯体,随即将坯体放入高压釜蒸汽养护,即得成品;本发明为电解锰渣找到了切实有效的的利用方法、解决了电解锰渣堆置后带来的各种问题,特别解决了其产生的污染问题;变废为宝,提供的产品各项指标经过检测符合国家相关标准的要求,为建筑市场提供了价格合理的新的建筑材料。

Description

一种利用电解锰渣生产的加气混凝土以及制备方法
技术领域:
[0001] 本发明涉及一种利用电解锰渣生产的加气混凝土及其制备方法,属于工业废渣综
合利用技术领域。
背景技术:
[0002] 电解锰渣是用硫酸溶液处理碳酸锰矿粉电解生产二氧化锰的废渣,其中硫酸盐、 氨氮、锰的浓度较高,砷、汞、硒的浓度也较高。电解锰渣表观为黑色细小颗粒,沉淀后为板 结块状。
[0003] 电解锰渣的矿物成分主要为二水石膏、石英、水化硅酸二钙等。电解锰渣排放量相 当大。据相关企业生产统计,每生产1吨电解锰粉,所排放酸浸废渣量约为5〜6吨,目前 我国的电解锰年产能力已超过100万吨,废渣年排放量超过600万吨,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且消耗大量土地 资源;另一方面废渣的长期堆放,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,导致水资源污染。 [0004] —、电解锰渣的化学成分:
化学成分(%) p 合一 计一
A12(V CaO MnO 30. 62^ 5. 3& 10. 11+ 1. 3& 0. 93^ a 10. 85+ 2. 3. 0& 15. 53+ 80. 3&
[0006] 二、锰渣的质量系数及碱性系数
[0007] 根据国标GB/T203-1994的规定,参照矿渣质量系数来计算锰渣质量系数如下:
[0008] 1、锰渣的质量系数K = (Ca0+Mg0+Al203) / (Si02+Mn0+Ti02)
[0009] = 16. 88/35. 86
[0010] = 0. 48 < 1. 2(不合格)
[0011] 2、锰渣的碱性系数M。二 (CaO+MgO)/(Si02+Al203)
[0012] = 11. 5/36
[0013] =0. 32<1 为酸性渣
[0014] 说明电解锰渣活性很差,故综合利用有较大难度。
[0015] 三、锰渣的放射性试验
[0016] 锰渣的放射性检测
放射性p 项目p GB6566-200C^ 实测值^
内照射指数Irw 《l一 0. 2一
外照射指数ii^ 《k a &发明内容:
[0018] 本发明的目的在于:提供一种利用电解锰渣生产的加气混凝土及其制备方法,为 废弃物料:电解锰渣寻求有效的利用方法、同时解决废弃物堆置的土地征用和场地处置等 问题;同时解决废料污染的问题;变废为宝,同时利用废料生产的制品为市场提供一个能 够使用的产品,降低生产的成本。
[0019] 技术方案:本发明是这样构成的:利用电解锰渣生产的加气混凝土,按照重量组 分比计算,它用水泥:10〜20份、生石灰:20〜15份、二水石膏CaS04 *2H20 :0. 2〜0. 8份、 电解锰渣:65〜70份和铝粉:2〜3% 00份加水制备而成,其中的水料重量比为:0. 6〜
0. 7。
[0020] 具体地说:按照重量计算、用水泥:15份、生石灰:18份、二水石膏CaS04 *2H20 :0. 5 份、电解锰渣:65〜70份和铝粉:3% 00份加水制备而成,其中的水料比为:0. 6。 [0021] 这种利用电解锰渣生产加气混凝土的制作方法是:将原材料进行搅拌得到料浆, 然后将料浆注入容器内静停1〜2小时,待铝粉发泡完毕后按要求尺寸切割坯体,随即将 坯体放入高压釜蒸汽养护,养护的方法是:升温2小时,恒温4小时,降温2小时,大气压为
1. 2MPa即得成品。
[0022] 本发明中选取的主要原材料:水泥应符合GB175的规定,生石灰应符合JC/T521的
规定,铝粉应符合JC/T407的规定,石膏、外加剂应符合相应标准规定。与现有技术相比较,
本发明所生产的电解锰渣蒸压加气混凝土符合GB11968 ? 006蒸压加气混凝土砌块的要
求。干密度级别符合B07〜B08要求,强度符合强度等级A5. 0〜A10. 0要求。
[0023] 本发明为电解锰渣找到了切实有效的的利用方法、解决了电解锰渣堆置后带来的
各种问题,特别解决了其产生的污染问题;变废为宝,提供的产品各项指标经过检测符合国
家相关标准的要求,为建筑市场提供了价格合理的新的建筑材料。
[0024] 下面是本发明产品检测得到的技术参数:
[0025] 砌块的立方体抗压强度
4[0026]
<table>table see original document page 5</column></row> <table>
[0027] 砌块的干密度(kg/m3)
<table>table see original document page 5</column></row> <table>
[0031] 本发明产品电解锰渣与粉煤灰蒸压加气混凝土技术指标对比:<table>table see original document page 6</column></row> <table>[0033] 本发明中使用的水泥在原料中主要提供强度;生石灰主要作为钙质材料,在湿热 条件下可与电解锰渣中的石英反应生成水化硅酸钙凝胶,也提供强度;电解锰渣替代传统 加气砼生产中的粉煤灰,电解锰渣中所含二水石膏与外加二水石膏起到控制和延缓生石灰 消解的作用,其余作为填充料;铝粉作为发泡剂,其与H20反应放出氢气,从而在制品内部产 生大量空隙,降低密度,实现加气砼的目的。
[0034] 本发明比较巧妙地利用了电解锰渣中包含的化学成份:二氧化硅和二水石膏;二 氧化硅在制作产品过程中参与化学反应,使得电解锰渣能够替代传统加气砼生产中的粉煤 灰使用,二水石膏起到控制和延缓生石灰消解的作用。另外,在基本选定原材料之后,我们 对相关的使用比例也进行了实验研究,我们发现:当欲大量使用电解锰渣时,得到的产品 质量,特别是产品强度不能保证符合国标要求;而少量使用其又达不到我们消废、利废的目 的;而选用65 ? 0重量份的电解锰渣后,在其他原料合理使用量的基础上才能得到合格产 品。另外铝粉作为发泡剂,其使用量也很重要;尽管其用量在本发明中所占比例并不大,但 试验中发现:其用量大小直接影响在制品内部产生空隙的数量、从而影响制品密度、产品质
具体实施方式:
[0035] 本发明的实施例1 :按照重量计算、用水泥:15吨、生石灰:18吨、二水石膏 CaS04 • 2H20 :0. 5吨、电解锰渣:66. 4997吨和铝粉:0. 0003吨按照水料比为:0. 6的比例加
水制备:将称重后的原材料进行放入搅拌机中进行搅拌、得到料浆,然后将料浆注入容器内
静停1. 5小时,待铝粉发泡完毕后按要求尺寸切割坯体,随即将坯体放入高压釜蒸汽养护,养护的方法是:升温2小时,恒温4小时,降温2小时,大气压为1. 2MPa即得成品。
[0036] 本发明的实施例2 :水泥:10吨、生石灰:20吨、二水石膏CaS04 • 2H20 :0. 2吨、电
解锰渣:69. 7998吨和铝粉:0. 0002吨加水制备而成,其中的水料比为:0. 65。
[0037] 将原材料进行搅拌得到料浆,然后将料浆注入容器内静停2小时,待铝粉发泡完
毕后按要求尺寸切割坯体,随即将坯体放入高压釜蒸汽养护,养护的方法是:升温2小时,
恒温4小时,降温2小时,大气压为1. 2MPa即得成品。
[0038] 本发明的实施例3 :用水泥:20吨、生石灰:15吨、二水石膏CaS04 • 2H20 :0. 8吨、 电解锰渣:65〜70吨、铝粉:0. 00025吨加水制备而成,其中的水料比为:0. 7制备:将原材
料进行搅拌得到料浆,然后将料浆注入容器内静停1〜2小时,待铝粉发泡完毕后按要求尺
寸切割坯体,随即将坯体放入高压釜蒸汽养护,养护的方法是:升温2小时,恒温4小时,降
温2小时,大气压为1.2MPa即得成品。本发明中,使用的高压釜是行业通用市售设备。
7

Claims (3)

  1. 利用电解锰渣生产的加气混凝土,其特征在于:按照重量份计算,它用水泥:10~20份、生石灰:20~15份、二水石膏CaSO4·2H2O:0.2~0.8份、电解锰渣:65~70份和铝粉:2~3%00份加水制备而成,其中的水料重量比为:0.6~0.7。
  2. 2. 按照权利要求l所述利用电解锰渣生产的加气混凝土,其特征在于:按照重量计算、用水泥:15份、生石灰:18份、二水石膏CaS04 *2H20 :0. 5份、电解锰渣:65〜70份和铝粉: 3% OO份加水制备而成,其中的水料比为:0.6。
  3. 3. 如按照权利要求1或2所述利用电解锰渣生产加气混凝土的制作方法,其特征在于:将原材料进行搅拌得到料浆,然后将料浆注入容器内静停1〜2小时,待铝粉发泡完毕后按要求尺寸切割坯体,随即将坯体放入高压釜蒸汽养护,养护的方法是:升温2小时,恒温4小时,降温2小时,大气压为1. 2MPa,即得成品。
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