一種含電解錳渣組合物及在制備電解錳渣雙免磚上的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種含電解鋪渣組合物，并將其應(yīng)用于制備雙免磚上，同時具體公開 了電解鋪渣雙免磚的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電解鋪渣是由W碳酸鋪礦為主的菱鋪礦，經(jīng)過磨細(xì)后和硫酸反應(yīng)得到硫酸鋪溶 液，在通過氧化、中和、凈化和電解后提取金屬鋪后弱酸性工業(yè)廢渣，具有顆粒粒度細(xì)小、含 水率高達(dá)16%~40%、粘稠并極易成塊等特點。金屬鋪是國民經(jīng)濟中重要的戰(zhàn)略資源之 一，我國也是已經(jīng)有近50多年的生產(chǎn)歷史的電解鋪生產(chǎn)大國，但同時作為典型的濕法冶金 的電解鋪行業(yè)，屬于典型的高耗能、高污染和高排放的=高行業(yè)，在促進經(jīng)濟發(fā)展同時也帶 來如電解鋪渣堆放和污染的嚴(yán)重的環(huán)境問題。一般采用電解提取金屬鋪法，每提取It電解 金屬鋪所排放的酸浸廢渣量約為8~9t。2008年、2009年、2010年、2011年和2012年我國 的電解鋪實際產(chǎn)量分別為114萬噸、131萬噸、138萬噸、148萬噸和116萬噸，5年累計647 萬噸，產(chǎn)生至少5500萬噸電解鋪渣，該還不含2008年前歷年堆放在尾礦庫中的鋪渣量。電 解鋪渣含有鋪、硫酸鹽類、氨氮、神、砸等礦物成分，按照國家規(guī)范，仍屬于一般工業(yè)廢物，但 其中硫酸鹽、氨氮、砸和鋪離子濃度極高，其浸出液仍然可能會對環(huán)境造成很大影響。由于 目前電解鋪渣資源化利用程度極低，大量的電解鋪渣仍然采用濕法排放至尾礦庫堆存，如 此大的廢渣量既占用大量±地又污染環(huán)境，給電解鋪生產(chǎn)企業(yè)和鋪礦周邊環(huán)境帶來巨大經(jīng) 濟和環(huán)保壓力。最大限度降低電解鋪渣的危害和堆存量，開展電解鋪渣資源化利用，迫在眉 睫。
[0003] 目前我國不少學(xué)者也開展電解鋪渣資源化利用的研究和應(yīng)用。大多集中在有價元 素回收、作為水泥生產(chǎn)中緩凝劑、高溫?zé)屏騻H酸鹽水泥和制備低等級膠凝材料方面，在電 解鋪渣制磚研究較少，且多為添加水泥和其他材料、采用蒸養(yǎng)方式制備蒸壓磚的研究，現(xiàn)有 文獻中僅有王智、趙明倫等人開展了電解鋪渣制備免燒磚研究，但是王智等人采用30%粉 煤灰、10%生石灰、10%水泥和50%原狀電解鋪渣制備的膠凝材料，按照膠凝材料；河砂= 1:0. 9,水固比為0. 10~0. 20,實際免燒磚配比為原狀電解鋪渣；粉煤灰：生石灰；水泥；河 砂=26. 3% ;15. 8% ;5. 3% ;5. 3% ;47. 3%，電解鋪渣利用率還不到30%，且制備的免燒 磚只能達(dá)到MU10強度等級；趙明倫等采用60%~70%電解鋪渣，10%~20%水泥，5%~ 10%生石灰和少量表面活性劑組成，攬拌振動成型制備出MU10等級的輕質(zhì)磚，電解鋪渣利 用率最高70%，和王智制備的免燒磚一樣，仍然需要使用10% W上的水泥和5% W上生石 灰，磚的強度等級僅有MU10,未能發(fā)揮電解鋪渣潛在的水硬性活性，也大大限制了其應(yīng)用領(lǐng) 域和大量電解鋪渣的消納。
[0004] 取自某電解鋪渣，烘干磨細(xì)，比表面積570. 3mVkg，其化學(xué)成分和礦物組成如下。 電解鋪渣放大5000倍的沈M如圖1。電解鋪渣邸D如圖2。
[0005] 表1電解鋪渣化學(xué)組成
[0006]
【主權(quán)項】
1. 一種含電解錳渣組合物，其特征在于，該組合物包括如下重量百分?jǐn)?shù)的原料組成： 磨細(xì)電解錳渣70%-80%，石肩15%-25%，活性激發(fā)劑5%-10%，占原料總量的10%-15%的水。
2. -種含電解錳渣組合物，其特征在于，該組合物包括如下重量百分?jǐn)?shù)的原料組成： 磨細(xì)電解錳渣75%，石肩25%，活性激發(fā)劑5%，占原料總量的13. 5%的水。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的含電解錳渣組合物，其特征在于，所述的磨細(xì)電解錳渣 為原狀電解錳渣經(jīng)摻雜生石灰中和至pH為7. 5-8,靜置24h后在60°C烘干，并磨至比表面 積大于500m2/kg所得的電解錳渣。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的含電解錳渣組合物，其特征在于，石肩由不同顆粒粒徑 的石肩組成，最大顆粒粒徑為10mm，其中l(wèi)〇mm~5mm占0~10%，5mm以下占40%以上，1.25mm 以下占20%以上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的含電解錳渣組合物，其特征在于，所述的活性激發(fā)劑包 括占總質(zhì)量為60-70%的堿性激發(fā)材料和占總質(zhì)量30-40%的表面活性劑，其中，堿性激發(fā)材 料包括熟料、偏鋁酸鈉、偏高嶺土、赤泥、生石灰中的一種或多種復(fù)合而成，表面活性劑包括 萘磺酸鹽甲醛縮合物、磺化三聚氰胺甲醛縮聚物、木質(zhì)磺酸鈉中的一種或多種復(fù)合而成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的含電解錳渣組合物，其特征在于，所述的活性激發(fā)劑包 括占總質(zhì)量為65%的堿性激發(fā)材料和占總質(zhì)量35%的表面活性劑，其中，堿性激發(fā)材料為熟 料、偏高嶺土、生石灰中復(fù)合而成，表面活性劑為萘磺酸鹽甲醛縮合物、磺化三聚氰胺甲醛 縮聚物、木質(zhì)磺酸鈉復(fù)合而成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1~6任一項所述的含電解錳渣組合物在制備電解錳渣雙免磚上的應(yīng) 用。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1~7任一項所述的含電解錳渣組合物制備電解錳渣雙免磚的方法， 其特征在于，包括如下步驟：將磨細(xì)電解錳渣，石肩，活性激發(fā)劑混入攪拌機，干攪2-4min， 添加水分，高速攪拌5-10min，形成半干料，通過自動布料機，撒布至壓磚模具，在18-25MPa 下壓制成型，將壓制好的磚在自然條件下養(yǎng)護至25-30天，即得電解錳渣雙免磚。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含電解錳渣組合物，包括磨細(xì)電解錳渣，石屑，活性激發(fā)劑。所述的磨細(xì)電解錳渣為原狀電解錳渣經(jīng)摻雜生石灰中和、靜置、烘干，磨至比表面積大于500m2/kg的電解錳渣。石屑的最大顆粒粒徑為10mm，以及10mm到5mm，5mm，1.25mm粒徑的混合物。活性激發(fā)劑包括堿性激發(fā)材料和表面活性劑，其中，堿性激發(fā)材料包括熟料、偏鋁酸鈉、偏高嶺土、赤泥、生石灰中的一種或多種，表面活性劑包括萘磺酸鹽甲醛縮合物、磺化三聚氰胺甲醛縮聚物、木質(zhì)磺酸鈉中的一種或多種。本發(fā)明將該電解錳渣組合物應(yīng)用于制備電解錳渣雙免磚。制得的雙免磚為MU15等級以上，且工藝簡單、節(jié)能環(huán)保、市場前景廣，電解錳渣磚性能較好。
【IPC分類】C04B28-08
【公開號】CN104725001
【申請?zhí)枴緾N201510108364
【發(fā)明人】黃緒泉, 劉立明, 劉玉杰, 別雙橋, 楊成鋒, 甘甜
【申請人】三峽大學(xué)
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年3月12日