CN109626885A - 一种电解锰渣制备免烧混凝土的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电解锰渣制备免烧混凝土的方法。a、向电解锰渣加入煤粉和生物秸秆,焙烧,得A品;b、向A品加入激发剂,激发剂为水、石灰和硅酸钠的混合液,在25‑50℃的温度下激发1‑72小时,过滤,取滤渣,得B品;c、向B品加入水泥、钢渣和甘油,搅拌混合,得C品;d、向C品中加入水,得D品;e、向D品中加入砂石料搅拌混合,保养,得成品。本发明具有电解锰渣掺量大、工艺简单、成本较低,产品应用广泛,积极促进锰工业的良性发展的有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及冶金、化工、建材、环保等领域,尤其涉及冶金领域中的电解锰生产中。
背景技术
目前,我国电解锰产能主要集中在宁夏、贵州、湖南、重庆、广西、新疆等地。除宁夏天元锰业使用高品位加纳矿外,行业内大多使用Mn%=12-18%的低品位矿生产,通常每吨金属锰产生化合渣7-9吨。随着国内部分区域矿石贫化程度的加剧,吨锰渣量不断上升,少数企业吨锰产渣量已超过10吨。按照2017年电解金属锰产量计算,全国年产渣量约1200万吨以上。根据历史产量累积计算,全国库存锰渣数量已超过1亿吨。
国内外研究者针对电解锰渣的综合利用,开展了电解锰渣回收提取有价金属、电解锰渣在农业领域的应用、电解锰渣制作水泥缓凝剂、电解锰渣在铺路材料方面的应用、电解锰渣在墙体材料方面的应用、电解锰渣在废水处理中的作用、电解锰渣制备免烧砖和烧结砖等诸多方面的研究,但至今为止,仍未报道有工业化的技术,主要原因是上述研究中电解锰渣的使用量不大,电解锰渣的理化性质因矿石来源不同差异较大,因此,作者在前期研究基础上,提出了本发明,为锰渣的综合利用开辟新途径。
发明内容
本发明的目的在于,针对电解锰渣大量堆存带来的危害,提出了一种电解锰渣制备免烧混凝土的方法。本发明具有电解锰渣掺量大、工艺简单、成本较低,产品应用广泛,积极促进锰工业的良性发展的特点。
本发明是这样实现的。一种电解锰渣制备免烧混凝土的方法,按下述步骤制备;
a、向电解锰渣加入煤粉和生物秸秆,焙烧,得A品;
b、向A品加入激发剂,激发剂为水、石灰和硅酸钠的混合液,在25-50℃的温度下激发1-72小时,过滤,取滤渣,得B品;
c、向B品加入水泥、钢渣和甘油,搅拌混合,得C品;
d、向C品中加入水,得D品;
e、向D品中加入砂石料搅拌混合,保养,得成品。
前述电解锰渣制备免烧混凝土的方法中,所述步骤a中,电解锰渣为堆存3个月以上的电解锰渣,生物秸秆为稻草或玉米杆。
前述电解锰渣制备免烧混凝土的方法中,所述步骤a中,按质量分数计,是向电解锰渣加入5-10%煤粉和2-5%生物秸秆。
前述电解锰渣制备免烧混凝土的方法中,所述步骤a中,焙烧的时间为1-5小时。
前述电解锰渣制备免烧混凝土的方法中,所述步骤b中,按质量分数计,是向A品加入10-30%水、1-10%石灰和1-5%硅酸钠的混合液。
前述电解锰渣制备免烧混凝土的方法中,所述步骤c中,按质量分数计,是向B品加入20-60%水泥、5-10%钢渣和1-8%甘油,进行搅拌混合。
前述电解锰渣制备免烧混凝土的方法中,所述步骤d中,按质量分数计,是向C品中加入25-30%水。
前述电解锰渣制备免烧混凝土的方法中,所述步骤e中,按质量分数计,是向D品中加入80-120%砂石料搅拌混合。
前述电解锰渣制备免烧混凝土的方法中,所述步骤e中,保养25-30天,得成品。
本发明与现有技术相比,具有以下优点;
1、本发明一方面为电解锰渣的综合利用提供路径,另一方面为建材原材料的来源和种类进行了拓展,降低电解锰渣的处理成本,同时大大减少砂石的使用量;
2、本发明的主要包括电解锰渣的焙烧、激发、混匀搅拌制块和养护几个步骤;本发明的步骤a中,焙烧主要去除电解锰渣中的硫酸铵,固化或氧化一些水溶性的离子,便于对电解锰渣的激发活化,同时焙烧的过程中,采用生物秸秆提供碳源,从而减小焙烧的成本;本发明的步骤b中,激发的过程中,将焙烧后的电解锰渣进行矿相重构,原始的电解锰渣是没有火山灰活性的,通过这个处理,可以获得具有火山灰活性的渣,用于混凝土建筑材料的制备;本发明步骤c中,向B品加入水泥、钢渣和甘油,提高产品的强度;本发明步骤d、e中,加水和砂石料搅拌混合,保养,得成品;
3、对于本发明采用3个月以上的原因是,电解锰渣里面的铵挥发,电解锰渣的含水率降低,从而降低焙烧和激活的成本;
4、现有的电解锰渣免烧砖的渣的添加量非常少(渣加入量小于30%),且现有添加电解锰渣的免烧砖强度差,而本发明的免烧混凝土中电解锰渣的添加量为25-45%之间,具有电解锰渣掺量大;
5、本发明无高压装备,无高温炒作,负压点燃比常规的焙烧装备简单且环境友好,具有工艺简单;且本发明与现有混凝土技术相比,现有混凝土需要水泥,石灰,砂石,而本发明电解锰渣不要钱,砂石量少,并将电解锰渣进行废物利用,可以减少砂的成本,相比现有混凝土成本是显而易见的,具有成本低的特点。
实验证明:
1、申请人分别对本发明实施例中制得的免烧混凝土成品进行强度检测,检测结果如下表所示:
组别 | 强度(Mpa) |
实施例1 | 15 |
实施例2 | 28 |
实施例3 | 36 |
实施例4 | 30 |
实施例5 | 21 |
通过上表可以看出,本发明制得的免烧混凝土成品强度为15-36Mpa,而现有的焙烧黏土砖强度要求为10Mpa,可以看出通过本发明制得免烧混凝土可满足道路、边坡、人行道、房屋建筑以及矿井填埋等领域的施工,具有产品应用广泛,具有较好的市场前景,积极促进锰工业的良性发展,为锰渣的综合利用开辟新途径的优点。
综上所述,本发明具有电解锰渣掺量大、工艺简单、成本较低,产品应用广泛,积极促进锰工业的良性发展的有益效果。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明,但并不作为对本发明限制的依据。
实施例1。一种电解锰渣制备免烧混凝土的方法,按下述步骤制备;
a、取堆存3个月以上的电解锰渣500kg,按质量分数计,向电解锰渣加入5%煤粉和2%稻草,焙烧1小时,得A品;
b、根据A品的质量,向A品加入激发剂,激发剂为水、石灰和硅酸钠的混合液,按质量分数计,具体是向A品加入10%水、1%石灰和1%硅酸钠的混合液后,在25℃的温度下激发1-小时,过滤,取滤渣,得B品;
c、根据B品的质量,按质量分数计,向B品加入20%水泥、5%钢渣和1%甘油,进行搅拌混合,得C品;
d、根据C品的质量,按质量分数计,向C品中加入25%水,得D品;
e、根据D品的质量,按质量分数计,向D品中加入80%砂石料搅拌混合,保养25天,得成品。
实施例2。一种电解锰渣制备免烧混凝土的方法,按下述步骤制备;
a、取堆存3个月以上的电解锰渣500kg,按质量分数计,向电解锰渣加入7%煤粉和3%玉米杆,焙烧2小时,得A品;
b、根据A品的质量,向A品加入激发剂,激发剂为水、石灰和硅酸钠的混合液,按质量分数计,具体是向A品加入15%水、3%石灰和2%硅酸钠的混合液后,在35℃的温度下激发15小时,过滤,取滤渣,得B品;
c、根据B品的质量,按质量分数计,向B品加入30%水泥、6%钢渣和2%甘油,进行搅拌混合,得C品;
d、根据C品的质量,按质量分数计,向C品中加入26%水,得D品;
e、根据D品的质量,按质量分数计,向D品中加入90%砂石料搅拌混合,保养26天,得成品。
实施例3。一种电解锰渣制备免烧混凝土的方法,按下述步骤制备;
a、取堆存3个月以上的电解锰渣500kg,按质量分数计,向电解锰渣加入7%煤粉和3%稻草,焙烧3小时,得A品;
b、根据A品的质量,向A品加入激发剂,激发剂为水、石灰和硅酸钠的混合液,按质量分数计,具体是向A品加入20%水、6%石灰和3%硅酸钠的混合液后,在40℃的温度下激发40小时,过滤,取滤渣,得B品;
c、根据B品的质量,按质量分数计,向B品加入40%水泥、7%钢渣和5%甘油,进行搅拌混合,得C品;
d、根据C品的质量,按质量分数计,向C品中加入28%水,得D品;
e、根据D品的质量,按质量分数计,向D品中加入100%砂石料搅拌混合,保养28天,得成品。
实施例4。一种电解锰渣制备免烧混凝土的方法,按下述步骤制备;
a、取堆存3个月以上的电解锰渣500kg,按质量分数计,向电解锰渣加入8%煤粉和4%稻玉米杆,焙烧4小时,得A品;
b、根据A品的质量,向A品加入激发剂,激发剂为水、石灰和硅酸钠的混合液,按质量分数计,具体是向A品加入25%水、8%石灰和4%硅酸钠的混合液后,在45℃的温度下激发60小时,过滤,取滤渣,得B品;
c、根据B品的质量,按质量分数计,向B品加入50%水泥、8%钢渣和6%甘油,进行搅拌混合,得C品;
d、根据C品的质量,按质量分数计,向C品中加入28%水,得D品;
e、根据D品的质量,按质量分数计,向D品中加入110%砂石料搅拌混合,保养29天,得成品。
实施例5。一种电解锰渣制备免烧混凝土的方法,按下述步骤制备;
a、取堆存3个月以上的电解锰渣500kg,按质量分数计,向电解锰渣加入10%煤粉和5%玉米杆,焙烧5小时,得A品;
b、根据A品的质量,向A品加入激发剂,激发剂为水、石灰和硅酸钠的混合液,按质量分数计,具体是向A品加入30%水、10%石灰和5%硅酸钠的混合液后,在50℃的温度下激发72小时,过滤,取滤渣,得B品;
c、根据B品的质量,按质量分数计,向B品加入60%水泥、10%钢渣和8%甘油,进行搅拌混合,得C品;
d、根据C品的质量,按质量分数计,向C品中加入30%水,得D品;
e、根据D品的质量,按质量分数计,向D品中加入120%砂石料搅拌混合,保养30天,得成品。
Claims (9)
1.一种电解锰渣制备免烧混凝土的方法,其特征在于:按下述步骤制备;
a、向电解锰渣加入煤粉和生物秸秆,焙烧,得A品;
b、向A品加入激发剂,激发剂为水、石灰和硅酸钠的混合液,在25-50℃的温度下激发1-72小时,过滤,取滤渣,得B品;
c、向B品加入水泥、钢渣和甘油,搅拌混合,得C品;
d、向C品中加入水,得D品;
e、向D品中加入砂石料搅拌混合,保养,得成品。
2.根据权利要求1所述电解锰渣制备免烧混凝土的方法,其特征在于:所述步骤a中,电解锰渣为堆存3个月以上的电解锰渣,生物秸秆为稻草或玉米杆。
3.根据权利要求1所述电解锰渣制备免烧混凝土的方法,其特征在于:所述步骤a中,按质量分数计,是向电解锰渣加入5-10%煤粉和2-5%生物秸秆。
4.根据权利要求1所述电解锰渣制备免烧混凝土的方法,其特征在于:所述步骤a中,焙烧的时间为1-5小时。
5.根据权利要求1所述电解锰渣制备免烧混凝土的方法,其特征在于:所述步骤b中,按质量分数计,是向A品加入10-30%水、1-10%石灰和1-5%硅酸钠的混合液。
6.根据权利要求1所述电解锰渣制备免烧混凝土的方法,其特征在于:所述步骤c中,按质量分数计,是向B品加入20-60%水泥、5-10%钢渣和1-8%甘油,进行搅拌混合。
7.根据权利要求1所述电解锰渣制备免烧混凝土的方法,其特征在于:所述步骤d中,按质量分数计,是向C品中加入25-30%水。
8.根据权利要求1所述电解锰渣制备免烧混凝土的方法,其特征在于:所述步骤e中,按质量分数计,是向D品中加入80-120%砂石料搅拌混合。
9.根据权利要求1所述电解锰渣制备免烧混凝土的方法,其特征在于:所述步骤e中,保养25-30天,得成品。
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