碳酸锰渣回收的综合利用方法技术

一种碳酸锰渣回收的综合利用方法，其步骤如下：（１）筛分；（２）稀释搅拌；（３）综合分选；（４）脱水干燥；（５）包装；（６）复配制水泥缓凝剂或混合、压制成墙体材料或复配制成矿渣水泥。其优点是：利用综合分选技术回收碳酸锰渣中２０％左右能达到入矿品位（金属锰含量１７％）的碳酸锰精矿以及铁等重金属，综合分选后剩余二次尾渣的部分替代石膏作为水泥缓凝剂，或作为墙体材料，或作为矿渣水泥；从根本上解决碳酸锰渣对环境的污染问题，使碳酸锰渣中的资源得到充分、合理的利用，节约土地资源，提高碳酸锰渣的综合回收利用价值，完全实现碳酸锰渣的零排放。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业废渣的回收及综合利用
，具体的说是一种碳酸 锰渣回收的综合利用方法。
技术介绍
碳酸锰矿石是我国少有的高锰、高硫、高银、高铅、锌混合原生锰矿， 经电解法提炼后，其产品可用于制备高纯碳酸锰精矿，是生产硫酸锰、电解 金属锰、活性二氧化锰、电解二氧化锰、四氧化锰等主要原料，广泛应用于 钢铁工业、铝合金工业、磁性材料工业、化学工业等多个领域。然而，我国锰矿资源贫乏，锰矿石品位低。同时，电解锰工艺处理碳酸锰矿后产生的废渣量巨大，每提取1吨金属锰将产生7-8吨的碳酸锰渣。目 前我国锰渣年排放量超过200万吨，利用率极低。长期以来，对锰渣的处理 均没有找到综合的、有效的途径，基本上是采用堆积或填埋的方式，由此， 占用的土地资源量逐年增加，污染地下水源，矿产资源浪费严重，生产成本 逐年上升。如何进一歩回收碳酸锰渣中的高品位碳酸锰精矿，并对其余部分综合利 用，是人们长期希望努力的目标。CN1837120A公开名称为"利用电解锰渣生 产的水泥"的专利技术专利申请、CN1830865A公开名称为"利用电解锰渣生产生 态型胶凝材料的方法"的专利技术专利申请、CN1080950A公开名称为"以电解金 属锰废渣为组分的型煤"的专利技术专利申请，都是对电解锰渣作了部分利用的 尝试。三个专利都只是把电解锰渣作为原料，生产水泥、生态型胶凝材料、型煤，均未对电解锰渣中含有的碳酸锰精矿进行回收利用，从而未完全综合 利用锰渣，不能彻底解决重金属对环境的污染，也不能实现碳酸锰渣零排放。
技术实现思路
本专利技术的目的是研制一种，利用综合分选技术回收碳酸锰渣中20%左右能达到入矿品位(金属锰含量17%)的碳酸锰精 矿以及铁等重金属物质，综合分选剩下的二次尾渣部分，替代石膏作为水泥 缓凝剂，或作为墙体材料，或作为矿渣水泥部分替代传统水泥；从根本上解 决碳酸锰渣对环境的污染问题，使碳酸锰渣中的资源得到充分、合理的利用， 节约土地资源，提高碳酸锰渣的综合回收利用价值，实现碳酸锰渣的零排放。本专利技术是在对碳酸锰渣进行化验分析的基础上提出的，据分析数据表明， 本碳酸锰渣中含有氧化镁(Mg0)约2. 1%、三氧化二铝(A1A)约9. 3%、 二氧化硅(Si02)约33. 1%、三氧化硫(S03)约23. 6%、氧化钙(Ca0)约8. 2%、 二氧化钛(Ti02)约0.5%、三氧化二铁(FeA)约4.8%、氧化锰(Mn0)约 6.8%、五氧化二磷(PA)约1.8%、氧化钾(K20)约2.2%，其中二氧化硅和 三氧化硫含量较多，其次是金属锰、铁、铝、镁等化合物。本专利技术，其步骤如下(1) 筛分对电解后碳酸锰渣进行筛分，采用筛分设备，碳酸锰渣的粒度 依据综合分选设备的要求确定，粒度在10 120目/cn/之间，经过筛分，除去 杂质等，保证了进入综合分选设备物料的粒度；(2) 稀释搅拌加水进行稀释搅拌，提高其分散度，使碳酸锰渣中的杂质 与碳酸锰渣尽量脱离；(3) 综合分选采用已申请专利的设备进行综合分选，专利申请号为200910061341.9，名称为永磁筒偏心内表面轴向分选方法及设备；专利申请 号为200910061407.4，名称为永磁弧形槽内表面轴向分选方法及设备；以上 设备利用碳酸锰渣中各组成比磁化率系数的差异(锰矿物属于弱磁性矿物(比 磁化率系数X二100 600X10-6cm7g))，对碳酸锰渣进行分选，回收碳酸锰 渣的精矿部分及重金属物质；(4) 脱水干燥对碳酸锰精矿进行脱水干燥；(5) 包装将从碳酸锰渣中分选出的能达到入矿品位(金属锰含量为1790 的碳酸锰矿进行包装；(6) 复配制水泥缓凝剂或混合、压制制成墙体材料或复配制成矿渣水泥 ①复配制水泥缓凝剂石膏是水泥生产过程中必不可少的原材料之一，其主要作用是调节水泥 初、终凝结时间，为水泥的缓凝剂， 一般水泥中S03含量在1.5 3.5%，石膏 的主要化学成分为CaS04 2H20，理论上503含量46.5%，实际使用时一般采用 低品位石膏S03含量30。/。以上，碳酸锰渣S03含量2(m左右，利用碳酸锰渣替代 石膏，其掺入量在5 15%之间。首先，除去碳酸锰渣中的有害成分。例如可溶性磷，使其转换成磷酸盐， 消除了可溶性磷对水泥生产的影响，对碳酸锰渣做必要的改性，使可溶性磷 转变成磷酸盐类，因为可溶性磷的存在会导致水泥凝结时间的不稳定，影响 水泥质量；将碳酸锰渣按5 15%之间的比例替代石膏，加入到水泥熟料中，作为水 泥缓凝剂；或②混合、压制制成墙体材料免烧墙体材料，主要用粉煤灰、石灰、石膏、集料及少量水泥等原材料 按一定的配比经混合、压制成型后制得；综合分选后碳酸锰渣可在墙体材料 中替代石膏和部分集料，因其粒度细，并含有30%左右的水，可不经处理直接 与粉煤灰、石灰、水泥混合后制成各种用途的免烧墙体材料；按照水泥4-15%，石灰3-12%，粉煤灰15-35%，碳酸锰渣30-75% 的重量比经混合、压制成型后制成的免烧墙体材料，其强度在20 30Mpa之 间，可作为承重墙墙体材料用；碳酸锰渣与粉煤灰、石灰、水泥配比制成各种用途的免烧墙体材料，如 果掺入量在5 70%之间，砖的颜色为黑色，有一定的装饰效果；或③复配制成矿渣水泥经过分选后碳酸锰渣，其主要成分为二水石膏CaS(X 2H20和石英Si02， 活性极低，经适当温度(60(TC 90(TC)煅烧后，激发其活性，作为凝胶材 料部分替代水泥，替代比例在5 20%之间，水泥的各项性能指标不会下降。本专利技术的优点是利用综合分选技术回收 碳酸锰渣中20%左右能达到入矿品位(金属锰含量17%)的碳酸锰精矿以及铁 等重金属，节约矿产资源；通过综合分选技术分选后剩余部分替代石膏作为 水泥缓凝剂，在水泥生产过程中，能替代5 15%的石膏，减少了石膏的用量； 通过综合分选技术分选后剩余部分可用作生产免烧墙体材料，在免烧墙体材 料的制作过程中，可掺入5 75%的碳酸锰渣，制成的免烧墙体材料的强度在 20 30MPa之间，可作为承重墙或分隔墙用，相对传统免烧砖，产品重量轻， 强度高；通过综合分选技术分选后剩余部分激发其活性，做成矿渣水泥，部 分替代水泥；从根本上解决碳酸锰渣对环境的污染问题，使碳酸锰渣中的资源得到充分、合理的利用，节约土地资源，提高碳酸锰渣的综合回收利用价 值，实现了碳酸锰渣的零排放。具体实施方式实施例一一种，其步骤如下(1) 筛分对电解后碳酸锰渣进行筛分，采用筛分设备，碳酸锰渣的粒度 依据综合分选设备的要求确定，粒度为10 120目/cm2，经过筛分，除去杂质 等，保证了进入综合分选设备物料的粒度；(2) 稀释搅拌加入水进行稀释搅拌，提高其分散度，使碳酸锰渣中杂质 与碳酸锰渣尽最大量脱离；(3) 综合分选采用已申请专利的设备进行综合分选，专利申请号为 200910061341.9，名称为永磁筒偏心内表面轴向分选方法及设备；专利申请 号为200910061407.4，名称为永磁弧形槽内表面轴向分选方法及设备；以上设备利用碳酸锰渣中各组成比磁化率系数的差异(锰矿物属于弱磁性矿物〔比 磁化率系数X二100 600X10-6cm7g〕)，对碳酸锰渣进行分选，回收碳酸锰渣的精矿部分及重金属物质；(4) 脱水干燥对碳酸锰精矿进行脱水干燥；(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳酸锰渣回收的综合利用方法，其特征在于：其步骤如下：　（１）筛分：对电解后碳酸锰渣进行筛分，采用筛分设备，碳酸锰渣的粒度依据综合分选设备的要求确定，筛孔的大小在１０～１２０目／ｃｍ↑［２］之间，经过筛分，去除大的石块、树叶、树枝等杂质，保证了进入综合分选设备物料的粒度；　（２）稀释搅拌：加入水进行稀释搅拌，使碳酸锰渣中土杂质等与碳酸锰渣脱离；　（３）综合分选：采用已申请专利的设备进行综合分选，专利申请号为２００９１００６１３４１．９，名称为永磁筒偏心内表面轴向分选方法及设备；专利申请号为２００９１００６１４０７．４，名称为永磁弧形槽内表面轴向分选方法及设备；以上设备利用碳酸锰渣中各组成比磁化率系数的差异，锰矿物属于弱磁性矿物，其比磁化率系数Ｘ＝１００～６００×１０－６ｃｍ↑［３］／ｇ，对碳酸锰渣进行分选，回收碳酸锰渣中的精矿及重金属部分；　（４）脱水干燥：对碳酸锰精矿进行脱水干燥；　（５）包装：将从碳酸锰渣中分选出的能达到入矿品位的碳酸锰矿进行包装，入矿品位的金属锰含量为１７％；　（６）复配制水泥缓凝剂或混合、压制制成墙体材料或复配制成矿渣水泥：　①复配制水泥缓凝剂：　首先，除去碳酸锰渣中的有害成分；例如可溶性磷，使其转换成磷酸盐，消除了可溶性磷对水泥生产的影响，对碳酸锰渣做必要的改性，其中可溶性磷的存在会导致水泥凝结时间的不稳定，影响水泥质量；　将碳酸锰渣按５～１５％之间的比例替代石膏，加入到水泥熟料中，作为水泥缓凝剂；　或②混合、压制制成墙体材料：　按照水泥：４－１５％，石灰：３－１２％，粉煤灰：１５－３５％，碳酸锰渣：３０－７５％的重量比混合、压制成型后制成的免烧墙体材料，其强度在２０～３０Ｍｐａ之间，作为承重墙墙体材料用；　改变碳酸锰渣与粉煤灰、石灰、水泥的配比，可制成各种用途的免烧墙体材料，掺入量在５～７０％之间，砖的颜色为黑色，有一定的装饰效果；　或③复配制成矿渣水泥：　经过分选后碳酸锰渣，其主要成分为二水石膏ＣａＳＯ↓［４］.２Ｈ↓［２］Ｏ和石英ＳｉＯ↓［２］，活性极低，经６００℃～９００℃的温度煅烧后能激发其活性，可部分替代水泥，替代比例在５～２０％之间，水泥的各项性能指标不会下降。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓年，李家珍，
申请(专利权)人：湖北声荣环保节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]