一种利用电解锰渣制得的水泥材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种利用电解锰渣制得的水泥材料及其制备方法，属于水泥环保材料技术领域，按照重量百分比计，该水泥材料包括以下原料：熟料为70％、石灰石为10％、脱硫石膏为10％、燃煤炉渣为3％～5％、电解锰渣为5％～7％。通过按照预定重量百分比，依次对熟料以及脱硫石膏进行计量称重；分别对燃煤炉渣、电解锰渣以及石灰石进行计量称重；将配置好的原料送入粉磨机中进行水泥粉磨，获得水泥材料；将制得的水泥材料送入收尘设备中进行收尘操作；将收尘后的水泥材料提升至水泥储存库顶、水泥成品库进行储存，达到了降低水泥中的水溶性六价铬含量，且具有良好的稳定性，不易在空气中被氧化而失效，使锰渣获得资源化利用的技术效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
一种利用电解锰渣制得的水泥材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及水泥环保材料
，特别涉及一种利用电解锰渣制得的水泥材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]水泥是国民经济的重要基础原材料，在建筑材料应用中占据首要地位，水泥制品几乎遍布于人类社会的各个角落，水泥的质量安全直接影响到人类的健康及所生存的环境。水溶性六价铬(以下简称Cr(VI))，是水泥毒性的主要来源之一，它可通过皮肤接触、呼吸道吸入、食物摄入、环境接触及水泥制品接触等途径对人体及环境造成危害。水泥中的铬来源主要来源于水泥原料、破碎粉磨设备、含铬耐火砖、工业废渣。在国家强制性标准GB31893
‑
2015《水泥中水溶性铬(
Ⅵ
)的限量及测定方法》实施后，规定水泥中水溶性Cr(VI)含量不大10mg/kg。因此对水泥中Cr(VI)含量的控制人们已进行了大量的研究和实践，并取得了许多成果。
[0003]目前在水泥工业生产过程中，较为常用的六价铬还原剂有二类：低价硫酸盐(如硫酸盐亚铁和硫酸亚锡等)和三氧化二锑。前者在空气中易被氧化，尤其是当水泥温度较高时，随时间而失效十分明显，而且在水泥中也不能多掺，否则对水泥的外加剂适应性等性能带来严重影响。三氧化二锑虽然具有长效还原性，但价格十分昂贵。因此，人们一直在寻找兼有长效的水泥降铬方法。
[0004]另一方面，我国是全球最大的电解锰生产国、消费国、出口国。我国锰生产主要以电解工艺为主。电解锰渣是湿法电解金属锰工艺产生的废渣.由于电解锰渣中含有大量的可溶性锰、氨氮、砷、汞等复合污染物，被认为是电解锰行业排量最大、最危险的污染源。据统计，我国年排放锰渣近千万吨，存量高达八千万吨，锰渣数量巨大。现阶段锰渣电解锰渣的处理方法主要有三种，一是电解锰渣分选处理技术，二是电解锰渣固化处理技术。三是电解锰渣化学处理技术。电解锰渣固化处理技术就是使用惰性的固化基础材料(如水泥)将电解锰渣中的有害成分固定或包裹住，将有害成分从锰渣中分离出去，同时，由于锰渣粉表面具有大量酸性羟基及孔道，这些酸性羟基或水分子与重金属Pb、Hg、Cd、Cr等离子形成稳定的配离子，羟基或水分子作为配位体，Pb、Hg、Cd或Cr作为中心离子，形成络合吸附，此外，由于Pb、Hg、Cd、Cr与锰渣粉均具有较大的比表面积，因此还会形成物理吸附，可有效降低水泥中的铬含量。另有研究通过物相分析发现，电解锰渣的主要矿物为二水石膏，是制备水泥的良好原料，可以是水泥掺合料，也可以是水泥的缓凝剂，因此锰渣可作为水泥添加料的轻骨料、缓凝剂、矿化剂等。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种利用电解锰渣制得的水泥材料及其制备方法，用以解决现有技术中的六价铬还原剂低价硫酸盐空气中易被氧化，且稳定性不够，在水泥中也不能多掺，否则对水泥的外加剂适应性等性能带来严重影响，三氧化二锑虽具有长效还原性，但价格十
分昂贵的技术问题，达到了利用电解锰渣替代混合材，显著地降低水泥中的水溶性六价铬含量，且具有良好的稳定性，不易在空气中被氧化而失效，使锰渣获得资源化利用的技术效果。
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种利用电解锰渣制得的水泥材料，按照重量百分比计，所述水泥材料包括以下原料：熟料为70％、石灰石为10％、脱硫石膏为10％、燃煤炉渣为3％～5％、电解锰渣为5％～7％。
[0007]优选的，所述水泥材料还包括：助磨剂，所述助磨剂的占比为0.06％。
[0008]优选的，所述电解锰渣包括按重量百分比计的如下成分：LOSS为21.95％，SiO2为41.30％，Al2O3为3.05％，Fe2O3为9.17％，CaO为8.54％，MgO为2.82％，R2O为0.49％，SO3为6.78％，Cl
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为0.004％。
[0009]优选的，所述燃煤炉渣包括按重量百分比计的如下成分：LOSS为2.14％，SiO2为61.63％，Al2O3为18.96％，Fe2O3为4.61％，CaO为4.59％，MgO为1.54％，R2O为2.04％，SO3为1.12％。
[0010]优选的，所述石灰石包括按重量百分比计的如下成分：LOSS为42.00％，SiO2为2.14％，Al2O3为0.90％，Fe2O3为0.65％，CaO为50.03％，MgO为1.58％，R2O为0.13％，SO3为0.42％。
[0011]优选的，所述水泥材料的比表面积为375
±
10m2/kg，细度为7
±
2、三氧化硫的重量百分比为3.0％
±
0.2％，烧失量≤5.0％。
[0012]第二方面，本专利技术还提供了一种利用电解锰渣制得的水泥材料的制备方法，用于制备前述的水泥材料，所述方法包括：步骤1：按照预定重量百分比，依次对熟料以及脱硫石膏进行计量称重；步骤2：按照所述预定重量百分比，分别对燃煤炉渣、电解锰渣以及石灰石进行计量称重；步骤3：将所述步骤1和所述步骤2配置好的原料通过传送带送入粉磨机中进行水泥粉磨操作后，获得水泥材料；步骤4：将所述步骤3制得的所述水泥材料送入收尘设备中进行收尘操作；步骤5：采用提升机，将所述步骤4中收尘后的所述水泥材料提升至水泥储存库顶；步骤6：采用所述提升机，将所述水泥材料自所述水泥储存库顶提升至水泥成品库进行储存。
[0013]优选的，所述采用提升机，将所述步骤4中收尘后的所述水泥材料提升至水泥储存库顶之后，将所述水泥材料自所述水泥储存库顶提升至水泥成品库进行储存之前，所述方法还包括：采用取样器，取出水泥样品，并对所述水泥样品进行检测。
[0014]优选的，所述预定重量百分比为：熟料为70％、石灰石为10％、脱硫石膏为10％、燃煤炉渣为3％～5％、电解锰渣为5％～7％。
[0015]优选的，所述熟料采用第一计量称进行计量称重，所述脱硫石膏采用第二计量称进行计量称重，所述燃煤炉渣、电解锰渣以及石灰石采用第三计量称进行计量称重。
[0016]本专利技术实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
[0017]本专利技术实施例提供的一种利用电解锰渣制得的水泥材料及其制备方法，按照重量百分比计，该水泥材料包括以下原料：熟料为70％、石灰石为10％、脱硫石膏为10％、燃煤炉渣为3％～5％、电解锰渣为5％～7％。在制备该水泥材料时，通过步骤1：按照预定重量百分比，依次对熟料以及脱硫石膏进行计量称重；步骤2：按照所述预定重量百分比，分别对燃煤
炉渣、电解锰渣以及石灰石进行计量称重；步骤3：将所述步骤1和所述步骤2配置好的原料通过传送带送入粉磨机中进行水泥粉磨操作后，获得水泥材料；步骤4：将所述步骤3制得的所述水泥材料送入收尘设备中进行收尘操作；步骤5：采用提升机，将所述步骤4中收尘后的所述水泥材料提升至水泥储存库顶；步骤6：采用所述提升机，将所述水泥材料自所述水泥储存库顶提升至水泥成品库进行储存。通过在水泥生产过程中，可以根据水泥中水溶性六价铬含量情况，利用电解锰渣替代混合材起到降低水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用电解锰渣制得的水泥材料，其特征在于，按照重量百分比计，所述水泥材料包括以下原料：熟料为70％、石灰石为10％、脱硫石膏为10％、燃煤炉渣为3％～5％、电解锰渣为5％～7％。2.如权利要求1所述的水泥材料，其特征在于，所述水泥材料还包括：助磨剂，所述助磨剂的占比为0.06％。3.如权利要求1所述的水泥材料，其特征在于，所述电解锰渣包括按重量百分比计的如下成分：LOSS为21.95％，SiO2为41.30％，Al2O3为3.05％，Fe2O3为9.17％，CaO为8.54％，MgO为2.82％，R2O为0.49％，SO3为6.78％，Cl
‑
为0.004％。4.如权利要求1所述的水泥材料，其特征在于，所述燃煤炉渣包括按重量百分比计的如下成分：LOSS为2.14％，SiO2为61.63％，Al2O3为18.96％，Fe2O3为4.61％，CaO为4.59％，MgO为1.54％，R2O为2.04％，SO3为1.12％。5.如权利要求1所述的水泥材料，其特征在于，所述石灰石包括按重量百分比计的如下成分：LOSS为42.00％，SiO2为2.14％，Al2O3为0.90％，Fe2O3为0.65％，CaO为50.03％，MgO为1.58％，R2O为0.13％，SO3为0.42％。6.如权利要求1所述的水泥材料，其特征在于，所述水泥材料的比表面积为375
±
10m2/kg，细度为7
±
2、...

【专利技术属性】
技术研发人员：时启林，庞龙，邓洋，鲁军川，郑小明，刘军，张娟丽，马亚利，吴莉，
申请(专利权)人：陕西建材科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：