一种利用电解锰渣生产的水泥及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种利用电解锰渣生产的水泥及其生产方法，属于水泥生产技术领域。本发明专利技术的水泥由以下重量份的原料制成：水泥熟料80

【技术实现步骤摘要】
一种利用电解锰渣生产的水泥及其生产方法


[0001]本专利技术属于水泥生产
，具体涉及一种利用电解锰渣生产的水泥及其生产方法。

技术介绍

[0002]我国是全球最大的电解金属锰生产、消费和出口国，产能已超过200万吨，占全球电解锰总产能的98％。电解锰渣是电解金属锰后产生的过滤酸渣，是电解锰行业的重点污染物。电解锰渣每年的产量非常大，历年累积超过8000万吨，存量巨大。目前，企业尚未找到妥善处理电解锰渣的方法，一般将电解锰渣运输到堆场筑坝堆放。国内锰渣尾矿坝占地面积大，安全系数低，且长期在风化淋溶的作用下，污染了大片耕地和地下水源，对生态环境造成严重破坏。
[0003]目前也有企业将电解锰渣用作水泥的添加料，但在实际应用中，在不影响水泥性能的情况下，电解锰渣最高掺入量只有5％，较合适的掺入量为3％。电解锰渣掺入量如此之少，使得企业很难通过自建水泥厂来合理利用电解锰渣。
[0004]目前公开的利用电解锰渣生产水泥的工艺中，电解锰渣掺入量较大的基本是将电解锰渣与其他生料混合后进行煅烧处理得到水泥熟料，再与石膏等混合制备得到水泥，如：
[0005]中国专利CN200610050961.9公开了一种利用电解锰渣生产水泥的方法，其是利用石灰石、电解锰渣、铁粉、萤石、无烟煤混合粉磨，然后均化、球盘成球、窑炉煅烧为水泥熟料；
[0006]中国专利CN202110145433.6公开了一种资源化利用电解锰渣制备硫铝酸盐水泥的工艺，其是将石灰石、矾土、电解锰渣、钛石膏混合研磨得到水泥生料，再将水泥生料加入至回转窑内煅烧得到水泥熟料；
[0007]中国专利CN201210478611.8公开了一种脱除硫酸盐的电解锰渣制备普通硅酸水泥的方法，其是把电解锰渣与硅砂、石灰石以一定比例混合并磨细得水泥生料，然后在高温下煅烧获得水泥熟料。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是提供一种利用电解锰渣生产的水泥及其生产方法，本专利技术利用电解锰渣代替部分石膏加入水泥中，可有效减少石膏的使用量，同时可提高水泥成品的强度；本专利技术生产水泥协同处置电解锰渣，有效回收利用矿渣资源。
[0009]为了达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0010]一种利用电解锰渣生产的水泥，由以下重量份的原料制成：水泥熟料80
‑
90，电解锰渣10
‑
15，粉煤灰5
‑
8和石膏1
‑
2；所述的水泥熟料由以下重量份的生料制成：石灰石80
‑
85，粘土2
‑
6，河砂2
‑
5和铁矿石1
‑
3。本专利技术的以上所述各原料的水分含量均小于1％。
[0011]进一步的，所述电解锰渣中，Fe2O3的含量为20
‑
25％，MnO的含量为12
‑
18％。
[0012]进一步的，所述电解锰渣进行如下处理后再使用：将电解锰渣粉碎后加入生石灰，
其中生石灰的加入量为电解锰渣重量的7
‑
8％，搅拌混合除氨氮，得到预处理后的电解锰渣；边搅拌边向预处理后的电解锰渣中喷处理剂进行处理，处理过程的温度控制在40
‑
60℃，搅拌速度50
‑
60r/min，处理时间为30
‑
40min，将处理得到的电解锰渣控干水分至含水量＜1％即可；所述处理剂是由FeSO4、K2CO3、泡花碱和海水混合制得，所述每kg处理剂中的各组分含量如下：FeSO
4 5
‑
10g、K2CO
3 3
‑
4g、泡花碱400
‑
450g，余量为海水；所述处理剂的使用量为每吨电解锰渣中喷洒200
‑
250公斤处理剂。
[0013]进一步的，所述电解锰渣进行如下处理后再使用：将电解锰渣粉碎后加入生石灰，其中生石灰的加入量为电解锰渣重量的7
‑
8％，搅拌混合除氨氮，得到预处理后的电解锰渣；将蒙脱石、铁橄榄石、磷灰石、硅酸钙加入球磨机中混合球磨，得混合粉末；将混合粉末与预处理后的电解锰渣以2
‑
5：100的重量比加入混合机中进行搅拌混合，在混合过程中喷入清水，所述清水的喷入量为混合物总重量的10
‑
15％，混合10
‑
20min后静置12
‑
24h，然后将处理后的电解锰渣控干水分至含水量＜1％即可；所述混合粉末的原料按重量份计如下：蒙脱石50
‑
80、铁橄榄石30
‑
50、磷灰石10
‑
20、硅酸钙1
‑
5。
[0014]本专利技术还提供所述的利用电解锰渣生产的水泥的生产方法，包括如下步骤：
[0015](1)将水泥熟料、电解锰渣、石膏、粉煤灰分别磨成粉末；
[0016](2)按原料的配方比例称取步骤(1)制得的粉末状的电解锰渣、粉煤灰，投入共振混合机中，增加混合机内的湿度，当湿度达70
‑
80％时，将混合机密封并升温，混合机内的温度控制在45
‑
55℃，在振动频率为80
‑
90Hz的条件下处理30
‑
50s后，得到混合物料，在混合物料中加入步骤(1)制得的粉末状的水泥熟料和石膏，然后转入旋转搅拌机内以转速30
‑
40r/min混合30
‑
50min，制得水泥。
[0017]进一步的，步骤(1)中，所述磨成粉末的水泥熟料、电解锰渣、石膏、粉煤灰的比表面积控制在400
‑
500m2/kg。
[0018]本专利技术具有以下有益效果：
[0019]石膏在水泥生产中主要是作为缓凝剂使用，在没有石膏的情况下水泥熟料磨细后加水会很快凝结，影响施工和检验，添加适量石膏后，石膏中的硫酸钙与水泥熟料中的铝酸三钙反映生成钙矾石，减少水泥的水化速度，从而起到缓凝的作用。但是石膏掺入量过多会造成假凝或急凝现象。本专利技术通过将电解锰渣进行处理后，再与其他原料混合使用，电解锰渣可代替石膏加入水泥中，有效减少石膏的使用量，同时可提高水泥成品的强度。
[0020]本专利技术使用处理剂对电解锰渣进行处理，先通过生石灰处理电解锰渣，能够除去其中所含大部分的氨氮，再通过由FeSO4、K2CO3、泡花碱和海水混合制得的处理剂对电解锰渣进行处理，在处理过程中，通过FeSO4将重金属还原的同时通过泡花碱对其进行固化，海水起到辅助促进作用，能够有效固化电解锰渣中的重金属，从而使重金属稳定，在水泥成品的使用过程中不会发生迁移。
[0021]本专利技术通过蒙脱石、铁橄榄石、磷灰石、硅酸钙等混合粉末对电解锰渣进行处理，通过喷施清水，再利用混合粉末中的离子与重金属离子交换并通过混合粉末的吸附作用，使重金属在混合粉末中结合并固化，从而使重金属稳定，在水泥成品的使用过程中不会发生迁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用电解锰渣生产的水泥，其特征在于，由以下重量份的原料制成：水泥熟料80
‑
90，电解锰渣10
‑
15，粉煤灰5
‑
8和石膏1
‑
2；所述的水泥熟料由以下重量份的生料制成：石灰石80
‑
85，粘土2
‑
6，河砂2
‑
5和铁矿石1
‑
3。2.根据权利要求1所述的一种利用电解锰渣生产的水泥，其特征在于：所述电解锰渣中，Fe2O3的含量为20
‑
25％，MnO的含量为12
‑
18％。3.根据权利要求1所述的一种利用电解锰渣生产的水泥，其特征在于，所述电解锰渣进行如下处理后再使用：将电解锰渣粉碎后加入生石灰，其中生石灰的加入量为电解锰渣重量的7
‑
8％，搅拌混合除氨氮，得到预处理后的电解锰渣；边搅拌边向预处理后的电解锰渣中喷处理剂进行处理，处理过程的温度控制在40
‑
60℃，搅拌速度50
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60r/min，处理时间为30
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40min，将处理得到的电解锰渣控干水分至含水量＜1％即可；所述处理剂是由FeSO4、K2CO3、泡花碱和海水混合制得，所述每kg处理剂中的各组分含量如下：FeSO
4 5
‑
10g、K2CO33
‑
4g、泡花碱400
‑
450g，余量为海水；所述处理剂的使用量为每吨电解锰渣中喷洒200
‑
250公斤处理剂。4.根据权利要求1所述的一种利用电解锰渣生产的水泥，其特征在于，所述电解锰渣进行如下处理后再使用：将电解锰渣粉碎后加入生石灰，其中生石灰的加入量...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建，苏德根，黄杰峰，
申请(专利权)人：广西凭祥市恒宇水泥有限公司，
类型：发明
国别省市：