[发明专利]电解锰压滤渣的脱硫方法及使用该脱硫锰渣制水泥的方法

说明书

本发明提供了一种电解锰压滤渣的脱硫方法及用此脱硫法获得的脱硫锰渣制备水泥的方法，包括以下步骤：将电解锰压滤渣与辅助添加剂混合，经煅烧和冷却，获得脱硫锰渣，然后将其与水泥熟料和石膏混合、球磨、过筛，最终制得脱硫锰渣作为混合材料的水泥。本发明提供的脱硫方法简单高效，除硫率高，同时，用本发明方法获得的脱硫锰渣制得的水泥，抗折和抗压强度都满足相关水泥强度要求。本发明不但为电解锰压滤渣的合理化利用拓宽了新方法，还构建了电解锰行业的循环经济。

技术领域

本发明涉及一种金属冶炼废渣的处理方法，具体涉及一种 电解锰压滤渣脱硫的方法及脱硫后锰压滤渣的应用。

背景技术

电解金属锰在国民经济中占有十分重要的战略地位，在现 代工业中,锰及其化合物应用于国民经济的各个领域。其中钢铁 工业是最重要的领域,用锰量占90％～95％,主要作为炼铁和炼 钢过程中的脱氧剂和脱硫剂,以及用来制造合金。其余5％～10％ 的锰用于其他工业领域,如化学工业(制造各种含锰盐类)、轻工 业(用于电池、印漆等)、建材工业(玻璃和陶瓷的着色剂和褪色 剂)、国防工业、电子工业,以及环境保护和农牧业,等等。总之, 锰在国民经济中具有十分重要的战略地位,缺锰的国家把它作 为战备物质来储存。

经过近半个世纪的发展,我国已成为全球最大的电解锰生 产国、消费国、出口国。电解金属锰作为一种重要的冶金、化 工原材料,为我国工业快速发展做出了较大贡献。但电解锰工业 也属于资源、能源消耗高,环境污染重的工业行业。

尽管近几年来技术水平有所提高,环境保护工作有所加强, 但电解锰生产企业在生产过程中对环境造成污染依然严重。电 解锰生产包括粉碎、酸解压滤、电解钝化、剥离干燥等工艺过 程。粉尘、有毒废气产生于粉碎、干燥、酸解、电解过程；废 水主要有废电解液、废钝化液、酸解压滤废水以及电解钝化过 程的极板清洗水；主要固体废弃物为酸解产生的尾矿及电解过 程产生的阳极泥。有调查结果表明，电解锰生产产生的固体废 弃物中硫酸盐、氨氮、锰的浓度极高,最高分别达到63324、2987、 34762mg/kg，砷、汞、硒的浓度也较高,最大值分别达38.9、32.3、 30.8mg/kg。外排工业废水中的氨氮、锰、汞、砷的最大超标 倍数分别达到6.26、1.58、6.8、1.03。企业的生产活动对企业 周边的地表水、地下水、河流底泥、土壤造成了严重污染。

从现有资料分析，国外生产电解锰的企业很少，关于电解 锰渣的研究成果不多，仅有的只是关于锰渣堆场中锰对环境的 危害。而我国电解锰渣研究还处于基础起步阶段，对其基本性 能，特别是综合利用角度的性能研究显得很缺乏，堆积仍然是 处理电解锰渣的主要方法，现有的无害化处置方式几乎为空白， 主要的基础性研究利用方式包括以下几方面：(1)利用电解锰 渣代替石膏用作水泥缓凝剂；(2)生产建筑材料；(3)利用电 解锰渣作墙体材料；除了以上利用方式外，有研究还利用超声 辅助酸提取电解锰渣中的锰用于其它用途以及利用电解锰废渣 代替无烟煤和粘土，加上固硫剂生石灰的碳化、石膏化双重作用，生产民用蜂窝煤，但是由于各种原因都还需长久验证，因 此也并未投入使用。

综上所述，国内目前对电解锰渣的研究还比较少,多数利用 方式都处于试验阶段，且为数不多的研究结果都倾向于将其用 作为水泥的缓凝剂，主要是设想利用电解锰渣中的二水硫酸钙， 通过对电解锰生产工艺的分析，电解锰渣中所含的硫酸盐除了 部分以二水石膏形态存在外，还含有其他形态硫酸盐，而且不 同来源电解锰渣中硫酸盐的含量是不同的，它们在建材行业中 所起到的作用也不相同。此外，压滤渣中的铵性硫酸盐，在水泥水化胶凝过程中消耗OH-，对混凝土制品产生有害的副作用。 但从已有文献资料介绍来看，涉及到电解锰渣中硫酸盐的利用 时，均是将其全部换算成二水石膏并加以利用，这对电解锰渣 的建材资源化利用会带来不利的影响。因此，充分了解电解锰 渣中硫酸盐的一些基本性质是电解锰渣利用的前提。

发明内容