CN103011091B - 利用酸浸锰渣和含硫矿渣联产硫酸、水泥和碳化砖的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用酸浸电解锰渣和含硫矿渣联产硫酸、水泥和碳化砖的方法：其特征在于：生料按质量百分比的酸浸电解锰渣45%-65%、含硫矿渣10%-50%、硫磺0-25%，焦粉0-10%混合后粉碎至150-200目，然后将混料送入沸腾炉内在1100℃-1350℃下进行煅烧，收集煅烧产生的SO2经净化、转化、吸收工序得到含H2SO4≥98%的硫酸,混料煅烧后骤冷得到烧渣；将一部分烧渣中加入水泥熟料球磨后制得水泥，另一部分烧渣加入石灰和水泥中经配料混合、轮碾、加压成型制成砖坯，将砖坯送入碳化隧道窑内，将沸腾炉排出的二氧化碳烟道气通过引风机引入到碳化隧道窑内，对砖坯进行低温静养、碳化反应形成碳化砖。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用酸浸锰渣和含硫矿渣联产硫酸、水泥和碳化砖的方法。
背景技术
进入21世纪，绿色、环保成为世界的主题，随着我国国民经济建设的高速发展，节能、减排、低碳和循环经济成为我国的大政方针。建材行业是吃渣量最大的行业，肩负着循环经济的重担。
我国锰矿资源较为丰富，目前已探明的锰矿区有200多处，保有储量达5.6亿t。但锰矿品位较低（富锰矿仅占6%），平均品位仅21%，并且杂质高、加工性能差，可用锰矿资源只占保有资源总量的40%左右。
锰是重庆市优势矿产资源之一，重庆市秀山自治县与贵州省的松桃县与毗邻的湖南花垣县并称为中国锰矿的“金三角”。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。这也导致大量的酸浸电解锰渣在该地区堆积，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，污染环境甚至影响破坏生态。因此，对锰渣的综合治理利用已成为急需解决的问题。
另一方面含硫矿渣，主要表现为铅锌尾矿矿渣、硫铁矿烧渣等，含硫量高达40%以上，目前除少量被用作水泥辅助溶剂外，绝大部分露天堆放，占用大面积土地，污染土壤、气体和水源。研究含硫矿渣的综合利用在我国具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用酸浸锰渣和含硫矿渣联产硫酸、水泥和碳化砖的方法。
本发明是这样实现的：一种利用酸浸电解锰渣和含硫矿渣联产硫酸、水泥和碳化砖的方法：其特征在于：生料按质量百分比的酸浸电解锰渣45%-65%、含硫矿渣10%-50%、硫磺0-25%，焦粉0-10%混合后粉碎至150-200目，然后将混料送入沸腾炉内在1100℃-1350℃下进行煅烧，收集煅烧产生的SO2经净化、转化、吸收、再次转化、吸收工序得到含H2SO4≥98%的硫酸,混料煅烧后骤冷得到烧渣；将一部分烧渣中加入水泥熟料球磨后制得水泥，另一部分烧渣加入石灰和水泥中经配料混合、轮碾、加压成型制成砖坯，将砖坯送入碳化隧道窑内，将沸腾炉排出的二氧化碳烟道气通过引风机引入到碳化隧道窑内，对砖坯进行低温静养、碳化反应形成碳化砖。
采用上述技术方案，混料里的硫酸根在高温下分解为二氧化硫用于制备硫酸，混料经高温锻烧后骤冷得到烧渣，部分烧渣与水泥熟料混合制成水泥，另一部分烧渣用作碳化砖的原料，并且同时，本方案将沸腾炉里产生的二氧化碳烟道气以及它们带出的余热一同输送到碳化隧道窑内，对砖坯进行低温静养、碳化反应制得碳化砖，使得沸腾炉的余热以及废气得到回收利用，体现了环保的意义。
在上述技术方案中，所述水泥由质量百分比为45%-50%的烧渣和50%-55%的水泥熟料制成。
在上述技术方案中，所述砖坯由重量百分比为75-85%的烧渣、10-20%的石灰以及3-5%的水泥制成。
在上述技术方案中，所述含硫矿渣为铅锌尾矿矿渣或硫铁矿烧渣或硫精砂。
有益效果：本发明在大量消耗锰渣及酸浸含硫渣，解决环境问题和安全隐患的同时，得到三种关联产品，达到尾矿、含硫固废渣再生利用，变废为宝，循环利用的目的。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明
以酸浸电解锰渣以及含硫矿渣（这里以铅锌尾矿为例）为主要原料，它们的主要成分见表1，将酸浸电解锰渣、铅锌尾矿、硫磺和焦粉按照表2中实施例1-4的配比，分别混合后粉碎至150-200目，然后将混料送入沸腾炉内在1100℃-1350℃下进行煅烧，收集煅烧产生的SO2经净化、转化、吸收、再次转化、吸收工序（两转两吸工艺）得到含H2SO4≥98%的硫酸,混料煅烧后骤冷得到烧渣；将一部分烧渣作为水泥掺合料与水泥熟料混合经球磨制成水泥，其中水泥掺合料的质量百分比为45%-50%，水泥熟料的质量百分比为50-55%。另一部分烧渣加入石灰和水泥中经配料混合、轮碾、加压成型制成砖坯（此制坯过程为现有工艺，在此不做赘述），所述砖坯由重量百分比为75-85%的烧渣、10-20%的石灰以及3-5%的水泥制成。将砖坯送入碳化隧道窑内，将沸腾炉排出的二氧化碳烟道气（矿渣中碳酸钙煅烧产生的二氧化碳）通过引风机引入到碳化隧道窑内，此时，二氧化碳烟道气的温度为600℃左右，将它们引入碳化隧道窑内对砖坯进行低温静养、碳化反应形成碳化砖。碳化隧道窑内本身不需要再加热，这就使得沸腾炉的余热以及尾气得到了充分的回收利用，达到了环保的目的。
表1 含硫渣和锰渣的主要成分
表2 实施例1-4中各原料配比
表3 各实施例制备的硫酸的量
Claims (4)
1.一种利用酸浸电解锰渣和含硫矿渣联产硫酸、水泥和碳化砖的方法：其特征在于：生料按质量百分比的酸浸电解锰渣45％-65％、含硫矿渣10％-50％、硫磺25％，混合后粉碎至150-200目，然后将混料送入沸腾炉内在1100℃-1350℃下进行煅烧，收集煅烧产生的SO2经净化、转化、吸收、再次转化、吸收工序得到含H2SO4≥98％的硫酸,混料煅烧后骤冷得到烧渣；将一部分烧渣中加入水泥熟料球磨后制得水泥，另一部分烧渣加入石灰和水泥中经配料混合、轮碾、加压成型制成砖坯，将砖坯送入碳化隧道窑内，将沸腾炉排出的二氧化碳烟道气通过引风机引入到碳化隧道窑内，对砖坯进行低温静养、碳化反应形成碳化砖。
2.根据权利要求1所述利用酸浸电解锰渣和含硫矿渣联产硫酸、水泥和碳化砖的方法：其特征在于：所述水泥由质量百分比为45％-50％的烧渣和50％-55％的水泥熟料制成。
3.根据权利要求1所述利用酸浸电解锰渣和含硫矿渣联产硫酸、水泥和碳化砖的方法：其特征在于：所述砖坯由重量百分比为75-85％的烧渣、10-20％的石灰以及3-5％的水泥制成。
4.根据权利要求1所述利用酸浸电解锰渣和含硫矿渣联产硫酸、水泥和碳化砖的方法：其特征在于：所述含硫矿渣为铅锌尾矿矿渣或硫铁矿烧渣或硫精砂。
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