CN105060741A - 用隧道窑装备处理电解锰渣制取生态活性渣的方法 - Google Patents

Abstract

用隧道窑装备处理电解锰渣制取生态活性渣的方法，包括以下步骤：（1）配料和均化：按重量份，将45～75份电解锰渣、8～25份石煤、14.7～45.0份废石渣和0.3～2.0份蚀变剂配料，粉磨制成粉料，加入5～15份水混合均化为塑性物料；（2）成型：将塑性物料成型为棒状或块状成型物料；（3）隧道窑煅烧：将成型物料送入隧道窑内，在980～1300℃下，煅烧20～60min，淬冷，即得生态活性渣。按照本发明方法所得生态活性渣含有多种水化活性矿物，可广泛用于水泥行业，使用时强度高，用作砌筑水泥或制水泥砖，易起浆，强度高；使用本发明方法，投资小，无废水废渣产生，经济性好。

Description

用隧道窑装备处理电解锰渣制取生态活性渣的方法

技术领域

本发明涉及一种用电解锰渣制取生态活性渣的方法，具体涉及一种用隧道窑装备处理电解锰渣制取生态活性渣的方法。

背景技术

我国是世界第一强的锰业大国，纯锰产量占世界总量的95%以上，锰业加工过程中排放的废渣即为锰渣，包括“锰矿渣”和“锰渣”。锰矿渣是由在锰铁合金或硅锰合金冶炼过程中排放的高温炉渣经水淬而成的一种水淬高炉矿渣，一吨锰铁合金可产生的锰矿渣量为2～2.5吨，其活性仅次于生铁冶炼的高炉矿渣，优于低钙粉煤灰，可直接用作水泥掺合材或生产渣粉。锰渣是纯锰生产过程中排放的废渣，纯锰主要通过电解法和还原法制得，其中，电解法制锰约占纯锰制取总量的95%以上。

当前，我国电解锰产能已逾200万吨，每生产1吨电解锰所排放的酸浸废渣量为5～7吨，较低品味原料每吨电解锰产渣可达10吨，年实际堆积或掩埋量达数亿吨，年新增量达数千万吨。这些酸浸废渣颗粒细小，一般为细小黑色颗粒的泥糊状物质，其颗粒质量分布一般为＜15μm占31～36%、15～30μm占45～50%、30～45μm占4～6%、45～60μm占1.5～3%、60～80μm占3.5～6%、80～100μm＜1%、＞100μm4～8%，其平均粒径小于水泥生料粉，保水性好，含水量高，烘干脱水困难；电解锰渣的化学成分主要为烧失量9～14%、SiO₂22～35%、Al₂O₃6～12%、Fe₂O₃5～12%、CaO6～18%、MgO1～4%、MnO2～5%、SO₃20～37%、K₂O0.8～2%、Na₂0.2～1%及少量铅、锌、镉、钴等；主要矿物成份为硫酸盐（以二水石膏为主）和SiO₂（石英）、2CaO·SiO₂·2H₂O（C₂SH₂）和Fe₂O₃等，其中SO₃达20～37%折算为石膏（若CaO含量高时）占比45%以上，即电解锰渣实质上属于较低品位的工业副产品化学石膏或硫酸盐废渣。

由于电解锰渣颗粒微细、且含大量硫酸根及一定量的重金属有害元素，任其排放将严重污染地表水、地下水及土壤，严重的影响生态环境。为此，国内外对锰渣的处置利用进行了大量的研究和实践。国外对锰渣的综合利用主要集中在锰矿渣作为配料生产水泥和锰渣作为水泥生产的缓凝剂石膏的部分替代上。我国自90年代开始，开展了锰渣利用的系列研究，包括如下技术途径：

（1）用于水泥生产：

技术途径之一，是利用锰矿渣水淬物无定形玻璃体的较高的活性，加激发剂，作为水泥生料和水泥混合材用于生产普通硅酸盐水泥，如江西新余钢铁总厂利用锰矿渣生产普通水泥。

另外，CN103880307A公开了一种活性锰渣微粉的制备方法，是利用锰铁合金产生的锰矿渣70～90%、赤泥4～16%、水泥熟料5～20%粉磨至比表面积为380～450m²/kg作为活性锰渣微粉；CN1837120A公开了一种利用电解锰渣生产水泥的方法，是利用石灰石63～63.5%、电解锰渣19～19.5%、铁粉1.5～2%、萤石1.3～1.8%、无烟煤13.2～13.7%混合粉磨为生料、成球焙烧为熟料，其配料为正常的普通硅酸盐熟料生产配料，电解锰渣耗量小，煤耗高，成本高；CN101948254A公开了一种电解锰渣生态水泥的制备方法，是在500～900℃煅烧后的电解锰渣10～50%、炼铁高炉矿渣10～50%、熟料10～50%、粉煤灰或钢渣0～20%、石膏3～7%、添加剂（碳酸钾、氯化钠、氯化钙、硫酸钠等）粉磨至比表面积为360～580m²/kg制成电解锰渣生态水泥，该方法须采用大量的熟料和矿渣等，其经济性极差，没有工业实用性；CN102167533A公开了一种锰渣复合激活改性的矿渣水泥掺合材及其制法，是以经干燥、超细粉磨至比表面积＞13m²/g（远高于水泥细度3～5m²/g），再经350℃～450℃焙烧活化的改性电解锰渣78～82%、熟石灰（Ca(OH)₂）0～18%和熟料粉0～22%混合均匀，制成矿渣水泥掺和料，其实质即是以超细粉磨后的硫酸盐废渣低温焙烧活化为可溶性的无水硫酸钙，再加碱（Ca(OH)₂）等复合制成硫碱复合激发剂，相对成本高，较用廉价的二水石膏或硬石膏和石灰作硫碱激发剂没有显著技术效果优势，经济性差。

其技术途径之二，是利用生产硅锰合金的硅锰渣配料在机立窑上烧制普通硅酸盐熟料，有研究者综合利用硅锰渣、镍渣、煤矸石、粉煤灰等固体废渣配料生产熟料。

其技术途径之三，是利用锰矿渣代替熟料晶种配料，如湖南益阳裕民水泥有限公司用锰矿渣代替熟料晶种配料生产水泥。

其技术途径之四，是用经处理的电解锰渣替代石膏作缓凝剂，如湖南省建材研究设计院和中南大学合作研发的电解锰渣的综合利用成果，其实质是以电解锰渣中的硫酸盐矿物活化作为水泥生产的活化剂和替代石膏的缓凝剂；李坦平等（电解锰渣的理化特征及其开发应用的研究，中国锰业，第24卷第2期，2006年5月）于750℃热处理电解锰渣，可开发作为粉煤灰、高炉矿渣的硫酸盐激发剂，也可与粉煤灰或高炉矿渣配合生产混凝土复合掺合料，或替代石膏作为水泥缓凝剂，该方法相对于用天然硬石膏或工业氟石膏而言，无显著的技术效果，且成本高无经济性；CN103553378A公开了一种利用电解锰渣作缓凝剂制备水泥的方法，是以电解锰渣加碱性改性剂（生石灰CaO）和水按8:1:1比例配料搅拌改性，制成水泥缓凝剂，水泥中用量为熟料产量的4～10%。这种替代性缓凝剂较廉价的二水石膏或改性的廉价的磷石膏无显著的技术效果，没有经济性。

其技术途径之五，用锰矿渣制硫铝酸盐水泥，如湖南大学的谢建国等以锰矿渣23%、石灰石53～61%、铝矾土9～14%、粘土0～7%、铁粉0～5%、石膏0～5%于实验室配料粉磨煅烧硫铝酸盐快硬水泥。该方法用的是锰矿渣而非电解锰渣，且需消耗大量石灰石及铝矾土，若利用电解锰渣，较用廉价的二水石膏或硬石膏或工业副石膏如脱硫石膏等亦无经济性，无显著技术效果，工业实用性差。

显然，上述技术方案存在煤耗或能耗高，电解锰渣消耗量小，经济性差，实用性不好等问题。

（2）用于生产砖、砌块制品：

江西新余钢铁厂、辽宁铁合金厂等利用水淬锰矿渣等废渣生产灰渣砖、或加水泥生产空心砌块；CN101767978A公开了一种锰渣——固废混合烧结制砖的方法，是将经95～125℃干燥恒重的锰渣20～70%、页岩27～73%、和粉煤灰3～7%一起粉磨，或分别粉磨再混合为粉料，然后加入3～5%的腐植酸钠稳定剂和25～35%清水搅匀陈化1～3天，然后挤出成型为240×115×53mm的砖块，经120～140℃干燥8～24h，慢速升温至950～1050℃煅烧2～6小时，制成锰渣固废混合烧结砖，该制烧结砖的技术方案需消耗页岩和粉煤灰，加工能耗高，无经济性；CN101831980A公开了一种锰渣轻骨料墙体砌块，是用水泥作为粘结剂，用锰渣作为轻骨料，用火山凝灰岩石粉作为填充料，用粉煤灰作为水泥缓凝剂，用水作调和剂制成墙体砌块；CN104193392A公开了一种利用锰矿渣制备高强轻质建筑材料的方法，是将锰矿渣、废玻璃、发泡剂按40～70%:20～50%:5～16%质量比例磨成细粉、高速搅匀、置于成型容器中，间歇升温至950～1150℃烧结20～30min，自然冷却得到高强轻质建筑材料；CN103342509A公开了一种锰矿渣加气混凝土砌块，是以锰矿渣（粉）10～15份、粉煤灰15～20份、水泥5～10份、生石灰10～15份、石膏3～5份、铝粉0.05～0.1份、脂肪醇聚乙烯醚0.002～0.008份、氧化石蜡皂0、03～0.08份、纯碱0.3～0.5份、膨润土0.5～0.8份、硬脂酸锌0.3～0.5份、氢氧化铝0.01～0.013份、六偏磷酸钠0.05～0.1份制成锰矿渣加气混凝土；CN103964819A公开了一种锰矿渣新型节能环保烧结砖及其制造方法，是以粉碎的锰矿渣25～45%、页岩50～75%、煤5%、水2～3%混合制砖，于1100℃高温焙烧制砖。

明显地，上述制烧结砖或砌块等的技术方案锰渣耗量小，且因加工能耗高，成本高，经济性差，无市场竞争力，工业实用性差。

其它关于锰渣利用的研究还有：

（3）用于混凝土生产：多以硅锰合金生产排放的水淬硅锰渣，经粉磨制成超细微粉用于生产混凝土；

（4）用作路基材料：以堆存的锰渣，尤其是锰矿渣代替土石料筑造公路路基、底基层、基层及路面筑造；有研究者亦进行了磷矿渣、锰矿渣路面基层材料的研究；

（5）制微晶玻璃：有研究者以水碎锰矿渣和碎玻璃等为主要原料制微晶玻璃；

（6）制釉：有研究者以锰渣代替软锰矿制备出了可供建筑陶瓷之用的光泽银黑釉；

（7）用锰渣制造锰肥或锰硅肥：湖南湘西环保局的王怀安及邓建奇等都研究开发了锰渣制备复合肥的方法，并已应用多年；CN102674965A公开了一种锰渣复合肥及其制备方法，是以锰渣、含碳酸盐的化肥、含木质素的添加剂生产锰渣复合肥；

（8）锰渣的综合利用方法：锰渣的综合利用现着重于提取锰渣中的某些有价元素或化合物，如CN104017998A公开的一种锰渣综合利用方法及CN104016357A公开的一种锰渣综合利用生产化工原料的方法，是将锰渣粉碎后与氟硅酸水溶液或氟化铵溶液混合加热反应，经多级分离提取得到白炭黑、硫酸锰和硫酸盐及氢氧化铝。

但是，上述技术方案存在经济性差，电解锰渣消耗量小或明显的二次污染等问题，客观上不能解决电解锰渣的资源化处理问题。

关于锰渣的治理和综合利用问题的上述现有的各种技术途径或技术方法，客观上都取得了一定的研究成果或应用成果，锰渣的治理也早列入了国家“863计划”课题并得以成果验收，但是，至今，除因水泥生产的掺合材渣源匮乏使锰矿渣得以较好地利用外，最大宗的电解锰渣的实际综合利用效果很不尽人意，大量仍被简单堆埋或弃置于涵洞山沟，对地下水、土壤及地表水的生态环境造成了较大的影响乃至长期隐患，迫切需要一种全新的技术路径和方法来解决量大且面较广的锰渣的资源化利用问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种工艺简单，投资小、经济、环保，所得生态活性渣用途广，可作为胶凝材料及其替代物的用隧道窑装备处理电解锰渣制取生态活性渣的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种用隧道窑装备处理电解锰渣制取生态活性渣的方法，包括以下步骤：

（1）配料和均化：按重量份，将45～75份电解锰渣、8～25份石煤、14.7～45.0份废石渣和0.3～2.0份蚀变剂进行配料，经混合粉磨制成80μm筛余质量≤30%的粉料，然后加入5～15份水，经混合均化为塑性物料；

（2）成型：将步骤（1）所得塑性物料采用成型机成型为棒状或块状成型物料；

（3）隧道窑煅烧：将步骤（2）所得成型物料送入隧道窑内，在980～1300℃（优选1180～1280℃）下，煅烧20～60min，淬冷，即得生态活性渣。

步骤（1）中，所述各原料配比中，以45～75份电解锰渣可提供适量的硫酸钙或硫酸盐及部分硅、铝、铁化学成份，以8～25份石煤（或石煤替代物）可提供煅烧所需的主要热量来源和适量的可供热分解反应的硅铝酸盐矿物，以14.7～45.0份废石渣（或废石渣替代物）可提供反应所需的适量的活性氧化钙及部分可分解活化反应的粘土矿物，以0.3～2.0份蚀变剂可解决各原料中带入的结晶态SiO₂的活化反应问题，并起到稳定且活化生成的C₂S（硅酸二钙）。

步骤（1）中，粉磨后控制80μm的筛余质量≤30%，可为特定的隧道窑煅烧块状物料的充分反应形成水硬性胶凝矿物创造适宜的条件。

步骤（1）中，加5～15份水可解决不同组成、不同塑性的物料的成型特性及便于自然干燥或隧道窑内预热干燥的问题。

进一步，步骤（1）中，按重量份，将50～72份电解锰渣、10～20份石煤、20～35份废石渣和0.5～1.0份蚀变剂进行配料，经混合粉磨制成80μm筛余质量≤30%的粉料，然后加入10～13份水，经混合均化为塑性物料。

进一步，步骤（1）中，当电解锰渣为含水率15～40wt%的微细颗粒原生电解锰渣时，进行两级配料：按重量份，先将8～25份石煤、14.7～45.0份废石渣、0.3～2.0份蚀变剂进行第一级配料，经混合粉磨为80μm筛余质量≤30%的粉料，再将所得粉料与45～75份原生电解锰渣进行第二级配料，经辗混均化为塑性物料。原生电解锰渣即纯锰生产中产生的含水原生电解锰渣，针对含水原生电解锰渣颗粒微细（粒径≤1mm），难以烘干的特点，对原生电解锰渣采用二级配料、干湿辗混均化，可节省大量的烘干能耗和粉磨能耗。

进一步，步骤（1）中，当电解锰渣为含水率25～35wt%的微细颗粒原生电解锰渣时，进行两级配料：按重量份，先将10～20份石煤、20～35份废石渣、0.5～1.0份蚀变剂进行第一级配料，经混合粉磨为80μm筛余质量≤30%的粉料，再将所得粉料与50～72份原生电解锰渣进行第二级配料，经辗混均化为塑性物料。

步骤（3）中，利用隧道窑装备可煅烧块粒状物料，调整隧道窑外加供热及窑内轨车移动速度即可有效控制窑内高温段煅烧温度和高温段煅烧时间；控制煅烧的温度为980～1300℃，在生成大量的硅酸二钙、硫铁酸钙、硫铝酸钙和硫酸钙的同时，防止含硫矿物的高温分解，并可使活性渣易磨性好，以降低活性渣粉等的生产粉磨能耗。当隧道窑有干燥段的时候，步骤（2）中成型的物料不用干燥；当隧道窑没有干燥段的时候，步骤（2）中成型的物料需要先行干燥。

进一步，步骤（3）中，所述淬冷的介质为水或空气。可采用高速气流、喷淋雾化水或水淬，使物料快速降温至≤400℃后自然冷却。

进一步，将步骤（3）所得生态活性渣粉磨至80μm筛余质量≤12%的粉料，即得生态活性渣粉。

进一步，按重量份，将70～100份步骤（3）所得生态活性渣与20～50份石膏、水淬矿渣、流平剂、磷渣或粉煤灰等中的一种或几种，混合粉磨至80μm筛余≤12%的粉料，即得生态活性渣粉。生态活性渣粉的矿物组成及胶凝特性有异于硅酸盐、硬石膏、硫铝酸盐及硫铁酸盐胶凝材料，为特种胶凝材料，可作为不同产品的替代物，如活性渣粉、砌筑灰、膨胀剂等等，可供应商品混凝土搅拌站、水泥厂或建筑工地及建材制品厂等。

进一步，步骤（1）中，将结块的所述电解锰渣、块状石煤和块状废石渣均破碎至粒径≤35mm。所述电解锰渣的主要矿物为硫酸盐（随化学成份不同可能是石膏或石膏和其它硫酸盐）、SiO₂（结晶态石英）、水合硅酸钙及Fe₂O₃（随pH值不同可能为Fe(OH)₃、Al(OH)₃等），尽管其矿物成份随原料品位及工艺不同而不同，但实质上具有与低品位的工业副石膏或硫酸盐相同的特点。

进一步，步骤（1）中，将所述石煤部分或全部用含有机质的污泥（热值一般为1500～3000kcal/kg）、农林牧业废弃物或燃煤等中的一种或几种替代。所述石煤为含碳的块状硅铝酸盐矿物，在我国分布面广、储存量大，热值一般在600～2300kcal/kg。石煤及替代物既可提供煅烧所需热能，又可提供形成活性矿物所需的化学成份，可大幅降低废弃物的利用成本。

进一步，步骤（1）中，将所述废石渣部分或全部用电石渣、废弃混凝土、大理石加工泥屑或石灰渣等中的一种或几种替代。所述废石渣为石灰石矿山开采弃置的含泥石屑。

进一步，步骤（1）中，所述蚀变剂是指能在高温碱性条件下有效熔蚀活化电解锰渣中的石英质结晶SiO₂，改善其易烧性、降低烧成温度和热耗、提高活性渣质量的矿物，为市售的含磷、氟和硼元素的矿物复合物，优选长沙紫宸科技开发有限公司生产的ZC-S1、ZC-S7型粉状助烧蚀变剂。

本发明的技术原理：是将以硫酸盐矿物为主的电解锰渣、含碳和硅铝酸盐矿物的石煤及替代物物料、含氧化钙成份的废石渣及替代物料进行配料，利用含磷、氟和硼等矿物的蚀变剂在980～1300℃的碱性条件下（分解产生的高活性氧化钙），能在微观局域上高效熔蚀活化电解锰渣中的结晶态SiO₂，使其熔蚀活化而易与CaO化合生成C₂S的特点，通过实施低温煅烧，蚀变剂不仅能稳定并活化C₂S，大幅提高其水化活性，提高活性渣、活性粉的烧成质量，而且可以降低烧成温度节省烧成能耗，最终制成用途广且市场需求量大，主要水化活性矿物为硅酸二钙、硫铝酸钙、硫铁酸钙和硫酸钙矿物的特种生态活性渣和/或生态活性渣粉。

本发明的有益效果：

（1）按照本发明方法所得生态活性渣中的主要水化活性矿物为硅酸二钙、硫铝酸钙、硫铁酸钙和硫酸钙，其特征不同于硅酸盐、或硬石膏、或硫铝酸盐及硫铁酸盐熟料，为特种熟料，可直接供应粉磨站、水泥厂、建筑砂浆厂等企业，在生产普通硅酸盐水泥、早强快硬水泥、膨胀剂、砌筑水泥或砌筑灰、建筑砂浆等中作为胶凝材料使用；

（2）所得生态活性渣的小磨试验和工业试应用结果显示，以本发明方法所得生态活性渣替代部分熟料和全部水淬矿渣、石膏，用户反馈使用本发明方法所得生态活性渣比用矿渣强度最高可高出16.1%；

（3）所得生态活性渣细磨为生态活性渣粉后，安定性合格，初凝、终凝时间正常，抗压、抗折强度高，用作砌筑水泥或制水泥砖，易起浆，强度高；

（4）本发明方法可充分利用原生的电解锰渣或堆存/弃置的电解锰渣，利于保护生态环境及自然环境，同时，以含碳物料和含碳酸钙和/或硅铝酸盐矿物的物料作为原料，其来源可以是工厂、企业的一些废弃物，可大量节省水泥生产对不可再生的优质石灰石、粘土页岩及石膏、燃煤资源的过度开采和消耗；

（5）本发明方法投资小，无废水废渣产生，经济性好，利于推广应用。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

本发明实施例所使用的电解锰渣取自某厂废渣坝，含水的原生电解锰渣取自某厂新渣；石煤购自当地；污泥取自当地脊化脱水的市政污泥；含泥废石屑取自碎石场；干法、湿法乙炔电石渣取自某化工厂；蚀变剂为长沙紫宸科技开发有限公司生产的ZC-S1、ZC-S7型粉状助烧蚀变剂；试用所涉废渣企业未经授权，厂名不便于公开，其它所使用的化学试剂，如无特殊说明，均通过常规商业途径获得。

实施例1

用某制页岩砖厂的隧道窑生产线工艺装备，用于处理电解锰渣制取生态活性渣和生态活性渣粉：

（1）配料和均化：将石煤（热值为1210kcal/kg）、含泥废石屑和堆存陈化已部分结块的电解锰渣均破碎至粒径＜35mm，按重量份，将50份电解锰渣、15份石煤、34.5份含泥废石屑和0.5份ZC-S1型蚀变剂进行微机配料，连续送入雷蒙磨系统，混合粉磨制成80μm筛余质量为26%的粉料，然后加入11份水，经混合均化为塑性物料；

（2）成型：将步骤（1）所得塑性物料采用制砖的成型机成型为多孔砖块状物料，自然干燥；

（3）隧道窑煅烧：将步骤（2）所得自然干燥的多孔砖块状物料送入隧道窑内，经预热，进入高温煅烧带，在1180～1280℃下，煅烧50min，然后经喷淋水淬冷至≤400℃后自然冷却，即得生态活性渣。

将所得生态活性渣综合进行衍射分析、显微电镜观测及化学分析，其主要矿物为硅酸二钙、硫酸钙、硫铝酸钙、硫铁酸钙等有良好水化活性的矿物，未见生成硅酸三钙矿物，为特种熟料。

将200吨所得生态活性渣供应某粉磨站，该粉磨站根据实验室的小磨试验结果为，以此生态活性渣替代部分熟料和全部水淬矿渣、石膏，用户反馈比用矿渣强度高9.3%。

将100吨所得生态活性渣用雷蒙磨系统直接粉磨成细度80μm筛余质量8%的粉料，即得生态活性渣粉。

将所得生态活性渣粉送检，按照水泥的相关标准测得物检指标为：安定性合格，初凝时间1:31，终凝时间1:58，1天抗压强度10.9MPa、抗折强度2.1MPa，3天抗压强度21.6MPa、抗折强度4.5MPa，28天抗压强度32.7MPa、抗折强度6.4MPa。

将10吨所得生态活性渣粉供应建筑工地作砌筑水泥，89吨所得生态活性渣粉供应水泥砖厂制水泥砖，用户的反馈意见一致：易起浆，强度好。

按重量份，将所得75份生态活性渣与10份硬石膏、14份水淬矿渣和1份流平剂，混合粉磨至80μm筛余质量7%的粉料，得地面自流平料，供某工地试用，反馈地面自流平效果好，强度好。

实施例2

用某耐火砖厂的隧道窑生产线工艺装备，用于处理电解锰渣制取生态活性渣和生态活性渣粉：

（1）配料和均化：将石煤（热值为1530kcal/kg）、干法乙炔电石渣破碎至粒径＜35mm，按重量份，将71份散粒状的电解锰渣（粒径＜10mm）、8.5份石煤、20份干法乙炔电石渣和0.5份ZC-S1型蚀变剂进行微机配料，连续送入雷蒙磨系统，混合粉磨制成80μm筛余质量为18%的粉料，然后加入13份水，经混合均化为塑性物料；

（2）成型：将步骤（1）所得塑性物料采用制砖成型机成型为砖块状物料，自然干燥；

（3）隧道窑煅烧：将步骤（2）所得自然干燥的砖块状物料送入隧道窑内，在1250～1280℃下，煅烧30min，然后经喷淋水淬冷至≤400℃后自然冷却，即得生态活性渣。

将所得生态活性渣综合进行结合衍射分析、显微电镜观测及化学分析，其主要矿物为硅酸二钙、硫酸钙、硫铝酸钙、硫铁酸钙等有良好水化活性的矿物，未见生成硅酸三钙矿物。

将所得生态活性渣供应某粉磨站，该粉磨站根据实验室的小磨试验及工业试应用结果为，以此生态活性渣替代部分熟料和全部水淬矿渣、石膏，用户反馈比用矿渣强度高15.7%。

将所得生态活性渣用雷蒙磨系统直接粉磨成细度80μm筛余质量7%的粉料，即得生态活性渣粉。

将所得生态活性渣粉送检，按照水泥的相关标准测得物检指标为：安定性合格，初凝时间1:15，终凝时间1:51，1天抗压强度16.9MPa、抗折强度3.1MPa，3天抗压强度29.3MPa、抗折强度6.4MPa，28天抗压强度45.8MPa、抗折强度8.6MPa。

将10吨所得生态活性渣粉供应建筑工地作砌筑水泥，10吨所得生态活性渣粉供应水泥砖厂制水泥砖，用户的反馈意见一致：易起浆，强度好。

实施例3

用某制耐火砖厂的隧道窑生产线工艺装备，用于处理电解锰渣制取生态活性渣和生态活性渣粉：

（1）配料和均化：将结块的湿法乙炔电石渣破碎至粒径＜35mm，按重量份，将18份脊化脱水的市政污泥（热值为1875kcal/kg）、21.5份湿法乙炔电石渣和0.5份ZC-S7型蚀变剂进行第一级微机配料，经混合粉磨制成80μm筛余质量25%的粉料，再将所得粉料与60份含水的原生电解锰渣（含水率30.8wt%，粒径＜1mm）进行第二级微机配料，送入辗混装置经辗混均化为塑性物料；

（2）成型：将步骤（1）所得塑性物料采用制砖成型机成型为砖块状物料，自然干燥；

（3）隧道窑煅烧：将步骤（2）所得自然干燥的砖块状物料送入隧道窑内，在1180～1280℃下，煅烧35min，然后经喷淋水淬冷至≤400℃后自然冷却，即得生态活性渣；

将所得生态活性渣综合进行衍射分析、显微电镜观测及化学分析得，其主要矿物为硅酸二钙、硫酸钙、硫铝酸钙、硫铁酸钙等有良好水化活性的矿物，未见生成硅酸三钙矿物。

将50吨所得生态活性渣供应某粉磨站，该粉磨站根据实验室的小磨试验结果，以此生态活性渣替代部分熟料和全部水淬矿渣、石膏，用户反馈比用矿渣强度高12.7%。

将20吨所得生态活性渣用雷蒙磨系统直接粉磨成细度80μm筛余质量7%的粉料，即得生态活性渣粉。

将所得生态活性渣粉送检，按照水泥的相关标准测得物检指标为：安定性合格，初凝时间1:07，终凝时间1:46，1天抗压强度13.7MPa、抗折强度3.2MPa，3天抗压强度27.6MPa、抗折强度5.3MPa，28天抗压强度37.6MPa、抗折强度8.1MPa。

将10吨所得生态活性渣粉供应建筑工地作砌筑水泥，10吨所得生态活性渣粉供应水泥砖厂制水泥砖，用户的反馈意见一致：易起浆，强度好。

实施例4

用某制页岩砖厂的隧道窑生产线工艺装备，用于处理电解锰渣制取生态活性渣和生态活性渣粉：

（1）配料和均化：将结块的干法乙炔电石渣破碎至粒径＜35mm，按重量份，将13份脊化脱水的市政污泥（热值为2034kcal/kg）、21份干法乙炔电石渣和1份蚀变剂进行第一级微机配料，经混合粉磨制成80μm筛余质量28%的粉料，再将所得粉料与65份含水的原生的电解锰渣（含水率28wt%，粒径＜1mm）进行第二级微机配料，送入辗混装置经辗混均化为塑性物料；

（2）成型：将步骤（1）所得塑性物料采用制砖成型机成型为多孔砖块状物料，自然干燥；

（3）隧道窑煅烧：将步骤（2）所得自然干燥的多孔砖块状物料送入隧道窑内，经干燥、预热，进入高温煅烧带，在1180～1280℃下，煅烧40min，然后经喷淋水淬冷至≤400℃后自然冷却，即得生态活性渣。

将所得生态活性渣综合进行衍射分析、显微电镜观测及化学分析得，其主要矿物为硅酸二钙、硫酸钙、硫铝酸钙、硫铁酸钙等有良好水化活性的矿物，未见生成硅酸三钙矿物。

将420吨所得生态活性渣供应某粉磨站，该粉磨站根据实验室的小磨试验结果，以此生态活性渣替代部分熟料和全部水淬矿渣、石膏，用户反馈比用矿渣强度高16.1%。

将80吨所得生态活性渣用雷蒙磨系统直接粉磨成细度80μm筛余质量8%的粉料，即得生态活性渣粉。

将所得生态活性渣粉送检，按照水泥的相关标准测得物检指标为：安定性合格，初凝时间1:25，终凝时间1:58，1天抗压强度16.4MPa、抗折强度3.2MPa，3天抗压强度28.6MPa、抗折强度5.3MPa，28天抗压强度36.7MPa、抗折强度6.9MPa。

将10吨所得生态活性渣粉供应建筑工地作砌筑水泥，70吨所得生态活性渣粉供应水泥砖厂制水泥砖，用户的反馈意见一致：易起浆，强度好。

Claims (10)

1.一种用隧道窑装备处理电解锰渣制取生态活性渣的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）配料和均化：按重量份，将45～75份电解锰渣、8～25份石煤、14.7～45.0份废石渣和0.3～2.0份蚀变剂进行配料，经混合粉磨制成80μm筛余质量≤30%的粉料，然后加入5～15份水，经混合均化为塑性物料；

（2）成型：将步骤（1）所得塑性物料采用成型机成型为棒状或块状成型物料；

（3）隧道窑煅烧：将步骤（2）所得成型物料送入隧道窑内，在980～1300℃下，煅烧20～60min，淬冷，即得生态活性渣。

2.根据权利要求1所述用隧道窑装备处理电解锰渣制取生态活性渣的方法，其特征在于：步骤（1）中，按重量份，将50～72份电解锰渣、10～20份石煤、20～35份废石渣和0.5～1.0份蚀变剂进行配料，经混合粉磨制成80μm筛余质量≤30%的粉料，然后加入10～13份水，经混合均化为塑性物料。

3.根据权利要求1或2所述用隧道窑装备处理电解锰渣制取生态活性渣的方法，其特征在于：步骤（1）中，当电解锰渣为含水率15～40wt%的微细颗粒原生电解锰渣时，进行两级配料：按重量份，先将8～25份石煤、14.7～45.0份废石渣、0.3～2.0份蚀变剂进行第一级配料，经混合粉磨为80μm筛余质量≤30%的粉料，再将所得粉料与45～75份原生电解锰渣进行第二级配料，经辗混均化为塑性物料。

4.根据权利要求3所述用隧道窑装备处理电解锰渣制取生态活性渣的方法，其特征在于：步骤（1）中，当电解锰渣为含水率25～35wt%的微细颗粒原生电解锰渣时，进行两级配料：按重量份，先将10～20份石煤、20～35份废石渣、0.5～1.0份蚀变剂进行第一级配料，经混合粉磨为80μm筛余质量≤30%的粉料，再将所得粉料与50～72份原生电解锰渣进行第二级配料，经辗混均化为塑性物料。

5.根据权利要求1～4之一所述用隧道窑装备处理电解锰渣制取生态活性渣的方法，其特征在于：步骤（3）中，所述淬冷的介质为水或空气。

6.根据权利要求1～5之一所述用隧道窑装备处理电解锰渣制取生态活性渣的方法，其特征在于：将步骤（3）所得生态活性渣粉磨至80μm筛余质量≤12%的粉料；或按重量份，将70～100份步骤（3）所得生态活性渣与20～50份石膏、水淬矿渣、流平剂、磷渣或粉煤灰中的一种或几种，混合粉磨至80μm筛余≤12%的粉料，即得生态活性渣粉。

7.根据权利要求1～6之一所述用隧道窑装备处理电解锰渣制取生态活性渣的方法，其特征在于：步骤（1）中，将结块的所述电解锰渣、块状石煤和块状废石渣均破碎至粒径≤35mm。

8.根据权利要求1～7之一所述用隧道窑装备处理电解锰渣制取生态活性渣的方法，其特征在于：步骤（1）中，将所述石煤部分或全部用含有机质的污泥、农林牧业废弃物或燃煤中的一种或几种替代。

9.根据权利要求1～8之一所述用隧道窑装备处理电解锰渣制取生态活性渣的方法，其特征在于：步骤（1）中，将所述废石渣部分或全部用电石渣、废弃混凝土、大理石加工泥屑或石灰渣中的一种或几种替代。

10.根据权利要求1～9之一所述用隧道窑装备处理电解锰渣制取生态活性渣的方法，其特征在于：步骤（1）中，所述蚀变剂是指能在高温碱性条件下有效熔蚀活化电解锰渣中的石英质结晶SiO₂，改善其易烧性、降低烧成温度和热耗、提高活性渣质量的矿物，为市售的含磷、氟和硼元素的矿物复合物。