CN109721299A - 一种电解锰渣制备免烧陶粒的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电解锰渣制备免烧陶粒的方法。a、取电解锰渣加入激发剂，堆浸5‑8天，得A品；b、向A品中加入硫酸根，堆浸2‑5天，得B品；c、向B品加入水泥、调质剂、增强剂和水，搅拌混合，得C品；d、将C品经造粒机造球，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，产品能满足工艺生产要求，产品应用广泛，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，提出了一种电解锰制备免烧陶粒的方法。本发明具有电解锰渣掺量大、工艺简单、成本较低，产品能满足工艺生产要求，产品应用广泛，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特点。
本发明是这样实现的。一种电解锰渣制备免烧陶粒的方法，按下述步骤制备；
a、取电解锰渣加入激发剂，堆浸5-8天，得A品；
b、向A品中加入硫酸根，堆浸2-5天，得B品；
c、向B品加入水泥、调质剂、增强剂和水，搅拌混合，得C品；
d、将C品经造粒机造球，保养，得成品。
前述电解锰渣制备免烧陶粒的方法中，所述步骤a中，激发剂为氧化钾、氧化钠、氧化钙或/和氧化镁其中一种或几种。
前述电解锰渣制备免烧陶粒的方法中，所述步骤a中，按质量分数计，是向电解锰渣加入1-10％激发剂，堆浸的过程中采用泵将堆浸液反复打到电解锰渣面上，堆浸的温度为25-50℃。
前述电解锰渣制备免烧陶粒的方法中，所述步骤b中，向A品中加入硫酸根，硫酸根为硫酸钠、硫酸钾或/和硫酸其中一种或几种。
前述电解锰渣制备免烧陶粒的方法中，所述步骤b中，按质量分数计，向A品中加入5-25％的硫酸根化合物。
前述电解锰渣制备免烧陶粒的方法中，所述步骤b中，堆浸的过程中采用泵将堆浸液反复打到A品面上，堆浸的温度为25-50℃。
前述电解锰渣制备免烧陶粒的方法中，所述步骤c中，按质量分数计,是向B品加入10-30％水泥、10-25％调质剂、0.1-0.3％增强剂和25-30％水。
前述电解锰渣制备免烧陶粒的方法中，所述步骤c中，调质剂为赤泥或/和粉煤灰其中一种或两种。
前述电解锰渣制备免烧陶粒的方法中，所述步骤c中，增强剂为木质素磺酸镁。
前述电解锰渣制备免烧陶粒的方法中，所述步骤d中，是将C品经湿法造球机造球，喷水保养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，另一方面为陶粒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；
2、本发明所制得的免烧陶粒，相比陶粒制造的现有工艺，不需要进行烧结工艺，更加节能环保，并且现有技术中，对于电解锰渣没有这方面的研究；
3、本发明的主要包括电解锰渣的堆浸、混匀搅拌、造球和养护几个步骤；在本发明的步骤a中对电解锰渣进行激发,使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，可获得具有火山灰活性的渣；步骤b中，加入硫酸根与A品反应，稳定和巩固激发,使的电解锰渣继续激发活化，得具有火山灰活性的渣，用于免烧陶粒的制备，步骤c混凝拌和过程,步骤d造球得成品，具有工艺简单的特点；
4、现有的电解锰渣目前是采用堆积存放的方式，堆积存放的量大，关键是目前国家不准修新渣场，以渣定产，而该基础本发明相比焙烧陶粒具有较大的成本优势，本发明的处理成本应该在吨渣50-80元左右，且能获得免烧陶粒，相比目前电解锰渣的堆存也是有相当的优势的。
实验证明：
1、申请人分别对本发明实施例中制得的免烧陶粒成品进行强度检测，检测结果如下表所示：
通过上表可以看出，本发明制得的免烧陶粒成品强度达到150-280kg/球，本发明所制得的免烧陶粒强度高，能满足免烧陶粒工艺生产要求，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，产品能满足工艺生产要求，产品应用广泛，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陶粒的方法，按下述步骤制备；
a、取500kg电解锰渣，按质量分数计，向电解锰渣加入1％激发剂，堆浸的过程中采用泵将堆浸液反复打到电解锰渣面上，堆浸的温度为25℃，堆浸5天，得A品；其中激发剂为氧化钾；
b、根据A品的质量，按质量分数计，向A品中加入硫酸根，具体是向A品中加入5％的硫酸根化合物，堆浸的过程中采用泵将堆浸液反复打到电解锰渣面上，堆浸的温度为25℃，堆浸2天，得B品；其中硫酸根化合物为硫酸钠；
c、根据B品的质量，按质量分数计，向B品加入10％水泥、10％调质剂、0.1％增强剂和25％水，搅拌混合，得C品；其中调质剂为赤泥；增强剂为木质素磺酸镁；
d、将C品经湿法造球机造球，喷水保养25天，得成品。
实施例2。一种电解锰渣制备免烧陶粒的方法，按下述步骤制备；
a、取500kg电解锰渣，按质量分数计，向电解锰渣加入3％激发剂，堆浸的过程中采用泵将堆浸液反复打到电解锰渣面上，堆浸的温度为30℃，堆浸6天，得A品；其中激发剂为氧化钾和氧化钠；
b、根据A品的质量，按质量分数计，向A品中加入硫酸根，具体是向A品中加入10％的硫酸根化合物，堆浸的过程中采用泵将堆浸液反复打到电解锰渣面上，堆浸的温度为30℃，堆浸3天，得B品；其中硫酸根化合物为硫酸钠和硫酸钾；
c、根据B品的质量，按质量分数计，向B品加入15％水泥、15％调质剂、0.2％增强剂和26％水，搅拌混合，得C品；其中调质剂为粉煤灰；增强剂为木质素磺酸镁；
d、将C品经湿法造球机造球，喷水保养27天，得成品。
实施例3。一种电解锰渣制备免烧陶粒的方法，按下述步骤制备；
a、取500kg电解锰渣，按质量分数计，向电解锰渣加入6％激发剂，堆浸的过程中采用泵将堆浸液反复打到电解锰渣面上，堆浸的温度为40℃，堆浸7天，得A品；其中激发剂为氧化钾、氧化钠和氧化钙；
b、根据A品的质量，按质量分数计，向A品中加入硫酸根，具体是向A品中加入15％的硫酸根化合物，堆浸的过程中采用泵将堆浸液反复打到电解锰渣面上，堆浸的温度为35℃，堆浸4天，得B品；其中硫酸根化合物为硫酸钠、硫酸钾和硫酸；
c、根据B品的质量，按质量分数计，向B品加入20％水泥、18％调质剂、0.3％增强剂和27％水，搅拌混合，得C品；其中调质剂为赤泥和粉煤灰；增强剂为木质素磺酸镁；
d、将C品经湿法造球机造球，喷水保养28天，得成品。
实施例4。一种电解锰渣制备免烧陶粒的方法，按下述步骤制备；
a、取500kg电解锰渣，按质量分数计，向电解锰渣加入8％激发剂，堆浸的过程中采用泵将堆浸液反复打到电解锰渣面上，堆浸的温度为45℃，堆浸6天，得A品；其中激发剂为氧化钾、氧化钠、氧化钙和氧化镁；
b、根据A品的质量，按质量分数计，向A品中加入硫酸根，具体是向A品中加入20％的硫酸根化合物，堆浸的过程中采用泵将堆浸液反复打到电解锰渣面上，堆浸的温度为45℃，堆浸4天，得B品；其中硫酸根化合物为硫酸钾和硫酸；
c、根据B品的质量，按质量分数计，向B品加入25％水泥、22％调质剂、0.2％增强剂和28％水，搅拌混合，得C品；其中调质剂为粉煤灰；增强剂为木质素磺酸镁；
d、将C品经湿法造球机造球，喷水保养29天，得成品。
实施例5。一种电解锰渣制备免烧陶粒的方法，按下述步骤制备；
a、取500kg电解锰渣，按质量分数计，向电解锰渣加入10％激发剂，堆浸的过程中采用泵将堆浸液反复打到电解锰渣面上，堆浸的温度为50℃，堆浸8天，得A品；其中激发剂为氧化钾、氧化钠、氧化钙和氧化镁；
b、根据A品的质量，按质量分数计，向A品中加入硫酸根，具体是向A品中加入25％的硫酸根化合物，堆浸的过程中采用泵将堆浸液反复打到电解锰渣面上，堆浸的温度为50℃，堆浸5天，得B品；其中硫酸根化合物为硫酸钠、硫酸钾和硫酸；
c、根据B品的质量，按质量分数计，向B品加入30％水泥、25％调质剂、0.3％增强剂和30％水，搅拌混合，得C品；其中调质剂为赤泥和粉煤灰；增强剂为木质素磺酸镁；
d、将C品经湿法造球机造球，喷水保养30天，得成品。
Claims (10)
1.一种电解锰渣制备免烧陶粒的方法，其特征在于：按下述步骤制备；
a、取电解锰渣加入激发剂，堆浸5-8天，得A品；
b、向A品中加入硫酸根，堆浸2-5天，得B品；
c、向B品加入水泥、调质剂、增强剂和水，搅拌混合，得C品；
d、将C品经造粒机造球，保养，得成品。
2.根据权利要求1所述电解锰渣制备免烧陶粒的方法，其特征在于：所述步骤a中，激发剂为氧化钾、氧化钠、氧化钙或/和氧化镁其中一种或几种。
3.根据权利要求1所述电解锰渣制备免烧陶粒的方法，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1-10％激发剂，堆浸的过程中采用泵将堆浸液反复打到电解锰渣面上，堆浸的温度为25-50℃。
4.根据权利要求1所述电解锰渣制备免烧陶粒的方法，其特征在于：所述步骤b中，向A品中加入硫酸根，硫酸根为硫酸钠、硫酸钾或/和硫酸其中一种或几种。
5.根据权利要求4所述电解锰渣制备免烧陶粒的方法，其特征在于：所述步骤b中，按质量分数计，向A品中加入5-25％的硫酸根化合物。
6.根据权利要求1所述电解锰渣制备免烧陶粒的方法，其特征在于：所述步骤b中，堆浸的过程中采用泵将堆浸液反复打到A品面上，堆浸的温度为25-50℃。
7.根据权利要求1所述电解锰渣制备免烧陶粒的方法，其特征在于：所述步骤c中，按质量分数计,是向B品加入10-30％水泥、10-25％调质剂、0.1-0.3％增强剂和25-30％水。
8.根据权利要求1所述电解锰渣制备免烧陶粒的方法，其特征在于：所述步骤c中，调质剂为赤泥或/和粉煤灰其中一种或两种。
9.根据权利要求1所述电解锰渣制备免烧陶粒的方法，其特征在于：所述步骤c中，增强剂为木质素磺酸镁。
10.根据权利要求1所述电解锰渣制备免烧陶粒的方法，其特征在于：所述步骤d中，是将C品经湿法造球机造球，喷水保养25-30天，得成品。
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