[发明专利]一种利用电解锰渣制备建筑材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电解锰渣制备建筑材料的方法，属于电解锰行业资源循环利 用及环境保护领域。

背景技术

“无锰不成钢”，锰是国民经济的重要基础和战略物质，锰产品主要有电解 金属锰、二氧化锰、四氧化三锰、硫酸锰等。其中，电解锰的应用最广泛、产量 也最大，被广泛应用于钢铁和有色金属冶炼、电子电池、航空航天、国防工业等 高新技术领域，随着科技的发展，电解锰的应用范围越来越观，消耗量也越来越 多。

近年来，我国电解锰行业发展迅猛，已成为黑色冶金的第二大产业。目前， 我国是世界上最大的电解锰生产国、消费国和出口国，截至2007年底，我国电 解锰企业合计生产能力达到178万t，实际产量102万吨，产能和实际产量均占 世界的97％以上。我国电解锰企业主要分布在湖南、贵州、重庆、广西、湖北等 12个省市，其中湖南、贵州、重庆三省(市)交界地区(“锰三角”)产量占40％ 以上。

目前，我国电解锰生产主要采用的还是美国矿山局于1935年提出的酸浸电 解的湿法冶金工艺，主要包括粉碎、酸解、压滤、电解、钝化、干燥、剥离等生 产过程。由于工艺技术落后、设备简单、管理粗放等原因，我国电解锰行业是一 个典型的“高投入、高消耗、高污染、低效益”的“三高一低”的重污染行业， 其中每生产1t电解金属锰，需要消耗8t左右的锰矿石(品位16％)，2t左右的 硫酸、7000kw·h电，同时要产生8t左右的电解锰渣、150Kg左右的阳极泥、3 左右的废水。近年来，由于锰矿石品位的下降，单位电解锰产品消耗的锰矿石和 随之产生的电解锰渣上升的趋势十分明显。

电解锰渣是电解锰生产过程中，碳酸锰矿粉经过硫酸浸出后再经压滤固液分 离产生的残渣。以一个年产3万t电解锰企业为例，每年产生的电解锰渣为20 万t左右，我国电解锰行业每年产生的电解锰渣高达800多万t，加上历年来积 累的电解锰渣，数量惊人。电解锰渣中不仅含有大量的Mn、氨氮，同时还含有 Cu、Zn、Cd、As等重金属离子，如果处理不当，极易给企业周边地区带来严重 的生态环境污染隐患。

目前，针对这些电解锰渣，大多数电解锰企业都是采用简单堆放在简易落后 填埋场的处理方式，填埋场占用大量宝贵的土地资源，同时无任何防渗措施，渣 坝也比较简单，极易出现垮坝、溃坝的危险，甚至有的企业违法将其排放排入周 边的河流中。由于电解锰企业相对集中，其堆放和排放的电解锰渣中的各种污染 物随雨水、渗滤液进入到当地的水体、下游流域后，远远超过当地生态环境容量， 严重污染和破坏了周边的生态环境，导致了触目惊心的区域生态环境污染问题， 给当地人民群众的健康福利造成严重危害，引发了许多恶性群发性事件，严重影 响当地社会经济的和谐、稳定发展，也影响和制约着自身的持续、健康发展。

因此，电解锰渣的处理处置成为大家关注的问题，特别是电解锰渣的资源化 处理尤其是大家研究的热点。有很多相关机构或单位在电解锰渣的资源化处理及 利用上做了相关研究，如利用锰渣生产全价肥、生产微晶玻璃、生产烧结砖、生 产水泥、代石膏作为水泥缓凝剂等，但这些处理方式要么消耗的量太少(3％左右)， 要么技术不成熟，企业或社会实际应用得比较少，难以推广应用。

本发明人以电解锰渣的资源化利用为目标，对电解锰行业中产生的电解锰渣 制作建筑材料的工艺技术方法进行研究，通过将电解锰渣制作建材材料，一方面 可以有效地消耗电解锰渣，缓解电解锰企业面临的生态环境压力，另外一方面在 减少电解锰企业电解锰渣堆放场建设和运行费用的同时，制作的电解锰建筑材料 可以推广到市场，可明显提高企业的经济效益和清洁生产、环境保护水平，符合 循环经济的理念和思路，增强了企业可持续发展的能力。

本发明针对电解锰渣急需处理处置的现状，开发出一种电解锰渣制作建筑材 料的工艺技术方法，填补了现有工艺中的诸多不足之处。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用电解锰渣制备建筑材料的方法，该方法具有 很高的社会、经济和环境效益，工艺技术简单，原料来源广泛，不产生二次污染， 解决了电解锰渣在堆放过程中造成的环境污染和生态破坏问题，同时实现电解锰 渣的资源化利用。

为达到上述的发明目的，本发明采用以下技术方案：

(1).预处理：在电解锰渣中掺和添加剂，加水充分搅拌，露天反应1～7 天，所述的添加剂为：石灰、石膏与高岭土的混合料；