[发明专利]利用锰矿酸浸废渣制备免蒸免烧锰渣砖的方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业废渣综合利用领域、特别是利用锰矿酸浸废渣制备免蒸免烧锰渣砖的方 法。

背景技术

我国锰资源储量丰富，主要集中在广西、贵州等南方地区，其中广西的锰制品产量位居 全国之首。锰制品快速发展同时也给环境带来了一系列问题，主要表现在锰矿酸浸废渣等固 体废弃物的排放量问题日趋严重。据相关企业统计和报道，生产1吨电解金属锰排放的废渣 约8～9吨，生产1吨电解二氧化锰排放的废渣约5～6吨，生产1吨硫酸锰排放的锰矿酸浸废 渣约4吨。我国如今各种锰废渣累积量高达60亿吨。由于锰废渣处理的问题日益严峻，目 前，很多企业采取露天集中堆放的处理方式，力求降低锰废渣对环境的影响。但这种堆放方 式却容易造成锰废渣中的Mn、Cr等元素渗进土壤中，影响周边的土壤、地下水体系。

在《锰矿渣的组成与结构》(上海建材学院学报,1992年第1期，王衍龙等)一文中指 出：电解锰渣主要由非活性矿物钙黄长石、镁黄长石及少量玻璃体组成，且其含有分布极不 均匀的MnO。在《电解金属锰废渣胶凝材料》(硅酸盐建筑制品,1995年第4期，柯国军等) 的研究结果中表明：电解锰渣密度为2.72g/cm³，化学成分有SiO₂、CaO、SO₃、Fe₂O₃、Al₂O₃。 在《电解金属锰废渣的综合利用》(中国锰业，1998年第16期，刘胜利)中指出：锰渣主 要含有SiO₂、CaO、Mn元素以及极少量的有色金属元素；锰渣试样含有13种矿物，其中硅 酸盐矿物相对含量很高，位居第二；其颗粒粒度较细，81.58％粒径在38μm以下。在《电 解锰渣的理化特征及其开发应用的研究》(中国锰业，2006年第2期，李坦平等)中得出如 下结论：以湖南天雄实业有限公司的锰渣为研究对象，发现化学成分中除SiO₂外，还有钾 钠碱性氧化物；其颗粒粒度在30μm以下的占83.33％。在《锰渣的基本特性及在混凝土 中的研究进展》(混凝土，2012年第2期，周代军等)中，除了分析了锰渣的化学成分、矿 物成分及颗粒特征外，还特别指出电解锰渣含有一定潜在活性。国内对电解锰渣的综合利用 研究比较多，但对于锰矿酸浸废渣的综合利用的研究还是比较少。

锰矿酸浸废渣是锰矿通过硫酸化学湿法生产硫酸锰的过程中产生的过滤废渣，又简称为 锰矿浸渣。据不完全统计，广西区内的锰加工企业排放的锰矿浸渣累计已达数百万吨。锰矿 浸渣是一种富含硫酸盐的惰性硅铝质材料，硫酸根含量高达15％～25％。从世界范围分析，锰 矿浸渣可以说是属于我国的特色渣，国外由于产量少或没有，使得对其研究成果基本为零。 从产业链角度而言，锰矿浸渣的大量堆存不利于我国锰矿加工企业的发展。由于锰矿浸渣粘 度大、含水率高、无火山灰活性和硫酸盐含量高等特点，使其难以资源化有效利用。从现有 资料分析，我国对锰矿浸渣的研究还处于起步阶段。本发明经过对锰矿浸渣的物理和化学性 能研究以及探索试验，发现锰矿浸渣也可作为制作废渣砖的原料，在一定程度上或许可以解 决建筑材料资源短缺的问题。

近年来，工业废渣砖已成为我国节能性建筑材料的一种，得到了迅速发展。它是一种主 要以承重墙体砖为主的、由各种工业废渣配以水泥与石灰等的胶凝材料，以及一些外加剂而 制成的砖体。本发明所指的免蒸免烧锰矿酸浸废渣砖即是以锰矿酸浸废渣为主要原料、工艺 过程采用免烧免蒸的方法来制备的建筑砌块。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种利用锰矿酸浸废渣制备免蒸免烧锰矿酸浸废渣砖 的方法，该方法的锰矿酸浸废渣利用率高、能耗小、工艺简便、制得的锰矿酸浸废渣砖具有 优良的力学性能。

本发明以如下技术方案解决上述技术问题：

一种利用锰矿酸浸废渣制备免蒸免烧锰渣砖的方法，将各制砖原料预处理后按设定比例 称量、加水、混料，装模、加压成型，其特征是工艺步骤为：

(1)原料预处理：将大块锰矿酸浸废渣进行晾晒、破碎、烘干、粉磨；

(2)混料：将经预处理的锰矿酸浸废渣粉、水泥、熟石灰和粉煤灰分别以重量份为55-80 份、20-36份、6-8份、0-18份称量并混合均匀；以水固比为0.15-0.20计算用水量，采用等 量多次的方式加水拌合成半干料；