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一种电解锰渣制备免烧混凝土的方法.pdf

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一种 电解锰 制备 混凝土 方法
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摘要
申请专利号:

CN201910100998

申请日:

20190131

公开号:

CN109626885A

公开日:

20190416

当前法律状态:

公开

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 公开
IPC分类号: C04B28/00 主分类号: C04B28/00
申请人: 贵州大学
发明人: 王家伟;王海峰;赵平源
地址: 550025 贵州省贵阳市花溪区花溪大道南段
优先权:
专利代理机构: 11362 代理人: 韩炜
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法律状态
申请(专利)号:

CN201910100998

授权公告号:

法律状态公告日:

20190416

法律状态类型:

公开

摘要

本发明公开了一种电解锰渣制备免烧混凝土的方法。a、向电解锰渣加入煤粉和生物秸秆,焙烧,得A品;b、向A品加入激发剂,激发剂为水、石灰和硅酸钠的混合?#28023;?#22312;25?50℃的温度下激发1?72小时,过滤,取滤渣,得B品;c、向B品加入水泥、钢渣和甘油,搅拌混合,得C品;d、向C品中加入水,得D品;e、向D品中加入砂石料搅拌混合,保养,得成品。本发明具有电解锰渣掺量大、工艺简单、成本较低,产品应用广?#28023;?#31215;极促进锰工业的良性发展的有益效果。

权利要求书

1.一种电解锰渣制备免烧混凝土的方法,其特征在于:按下述步骤制备; a、向电解锰渣加入煤粉和生物秸秆,焙烧,得A品; b、向A品加入激发剂,激发剂为水、石灰和硅酸钠的混合?#28023;?#22312;25-50℃的温度下激发1-72小时,过滤,取滤渣,得B品; c、向B品加入水泥、钢渣和甘油,搅拌混合,得C品; d、向C品中加入水,得D品; e、向D品中加入砂石料搅拌混合,保养,得成品。 2.根据权利要求1所述电解锰渣制备免烧混凝土的方法,其特征在于:所述步骤a中,电解锰渣为堆存3个月以上的电解锰渣,生物秸秆为稻草或玉米杆。 3.根据权利要求1所述电解锰渣制备免烧混凝土的方法,其特征在于:所述步骤a中,按质量分数计,是向电解锰渣加入5-10%煤粉和2-5%生物秸?#36873;?4.根据权利要求1所述电解锰渣制备免烧混凝土的方法,其特征在于:所述步骤a中,焙烧的时间为1-5小时。 5.根据权利要求1所述电解锰渣制备免烧混凝土的方法,其特征在于:所述步骤b中,按质量分数计,是向A品加入10-30%水、1-10%石灰和1-5%硅酸钠的混合液。 6.根据权利要求1所述电解锰渣制备免烧混凝土的方法,其特征在于:所述步骤c中,按质量分数计,是向B品加入20-60%水泥、5-10%钢渣和1-8%甘油,进行搅拌混合。 7.根据权利要求1所述电解锰渣制备免烧混凝土的方法,其特征在于:所述步骤d中,按质量分数计,是向C品中加入25-30%水。 8.根据权利要求1所述电解锰渣制备免烧混凝土的方法,其特征在于:所述步骤e中,按质量分数计,是向D品中加入80-120%砂石料搅拌混合。 9.根据权利要求1所述电解锰渣制备免烧混凝土的方法,其特征在于:所述步骤e中,保养25-30天,得成品。

说明书


一种电解锰渣制备免烧混凝土的方法
技术领域


本发明涉及冶金、化工、建材、环保等领域,尤其涉及冶金领域中的电解锰生产中。


背景技术


目前,我国电解锰产能主要集中在宁夏、贵州、湖南、重庆、广西、新疆等地。除宁夏
天元锰业使用高品位加纳矿外,行?#30340;?#22823;多使用Mn%=12-18%的低品位矿生产,通常每吨
金属锰产生化合渣7-9吨。随着国内部分区域矿石贫化程度的加剧,吨锰渣量不断上升,少
数企业吨锰产渣量已超过10吨。按照2017年电解金属锰产量计算,全国年产渣量约1200万
吨以上。根据历史产量累积计算,全国库存锰渣数量已超过1亿吨。


国内外研究者针对电解锰渣的综合利用,开展了电解锰渣回收提取有价金属、电
解锰渣在农业领域的应用、电解锰渣制作水泥缓凝剂、电解锰渣在铺路材料方面的应用、电
解锰渣在墙体材料方面的应用、电解锰渣在废水处理中的作用、电解锰渣制备免烧砖和烧
结砖等诸多方面的研究,但至今为止,仍未报道有工业化的技术,主要原因是上述研究中电
解锰渣的使用量不大,电解锰渣的理化性质因矿石来源不同差异较大,因此,作者在前期研
究基础上,提出了本发明,为锰渣的综合利用开辟新途径。


发明内容


本发明的目的在于,针对电解锰渣大量堆存带来的危害,提出了一种电解锰渣制
备免烧混凝土的方法。本发明具有电解锰渣掺量大、工艺简单、成本较低,产品应用广?#28023;?#31215;
极促进锰工业的良性发展的特点。


本发明是这样实现的。一种电解锰渣制备免烧混凝土的方法,按下述步骤制备;


a、向电解锰渣加入煤粉和生物秸秆,焙烧,得A品;


b、向A品加入激发剂,激发剂为水、石灰和硅酸钠的混合?#28023;?#22312;25-50℃的温度下激
发1-72小时,过滤,取滤渣,得B品;


c、向B品加入水泥、钢渣和甘油,搅拌混合,得C品;


d、向C品中加入水,得D品;


e、向D品中加入砂石料搅拌混合,保养,得成品。


前述电解锰渣制备免烧混凝土的方法中,所述步骤a中,电解锰渣为堆存3个月以
上的电解锰渣,生物秸秆为稻草或玉米杆。


前述电解锰渣制备免烧混凝土的方法中,所述步骤a中,按质量分数计,是向电解
锰渣加入5-10%煤粉和2-5%生物秸?#36873;?br>

前述电解锰渣制备免烧混凝土的方法中,所述步骤a中,焙烧的时间为1-5小时。


前述电解锰渣制备免烧混凝土的方法中,所述步骤b中,按质量分数计,是向A品加
入10-30%水、1-10%石灰和1-5%硅酸钠的混合液。


前述电解锰渣制备免烧混凝土的方法中,所述步骤c中,按质量分数计,是向B品加
入20-60%水泥、5-10%钢渣和1-8%甘油,进行搅拌混合。


前述电解锰渣制备免烧混凝土的方法中,所述步骤d中,按质量分数计,是向C品中
加入25-30%水。


前述电解锰渣制备免烧混凝土的方法中,所述步骤e中,按质量分数计,是向D品中
加入80-120%砂石料搅拌混合。


前述电解锰渣制备免烧混凝土的方法中,所述步骤e中,保养25-30天,得成品。


本发明与现有技术相比,具有以下优点;


1、本发明一方面为电解锰渣的综合利?#38192;?#20379;路径,另一方面为建材原材料的来源
和种类进行了拓展,?#26723;?#30005;解锰渣的处理成本,同时大大减少砂石的使用量;


2、本发明的主要包括电解锰渣的焙烧、激发、混匀搅拌制块和养护几个步骤;本发
明的步骤a中,焙烧主要去除电解锰渣中的硫酸铵,固化或氧化一些水溶性的离子,便于对
电解锰渣的激发活化,同?#21271;?#28903;的过程中,采用生物秸秆提供碳源,从而减小焙烧的成本;
本发明的步骤b中,激发的过程中,将焙烧后的电解锰渣进行矿相重构,原始的电解锰渣是
没有火山?#19968;?#24615;的,通过这个处理,可以获得具有火山?#19968;?#24615;的渣,用于混凝土建筑材料的
制备;本发明步骤c中,向B品加入水泥、钢渣和甘油,提高产品的强度;本发明步骤d、e中,加
水和砂石料搅拌混合,保养,得成品;


3、对于本发明采用3个月以上的原因是,电解锰渣里面的铵挥发,电解锰渣的含水
率?#26723;停?#20174;而?#26723;?#28953;烧和激活的成本;


4、现有的电解锰渣免烧砖的渣的添加量非常少(渣加入量小于30%),且现有添加
电解锰渣的免烧砖强度差,而本发明的免烧混凝土中电解锰渣的添加量为25-45%之间,具
有电解锰渣掺量大;


5、本发明无高压装备,无高温炒作,负压点燃比常规的焙烧装备简单?#19968;?#22659;友好,
具有工艺简单;?#20918;?#21457;明与现有混凝土技术相比,现有混凝土需要水泥,石灰,砂石,而本发
明电解锰渣不要钱,砂石量少,并将电解锰渣进行废物利用,可以减少砂的成本,相比现有
混凝土成本是显而易见的,具有成?#38236;?#30340;特点。


实验证明:


1、申请人分别对本发明实施例中制得的免烧混凝土成?#26041;?#34892;强度检测,检测结果
如下表所示:










组别


强度(Mpa)




实施例1


15




实施例2


28




实施例3


36




实施例4


30




实施例5


21






通过上表可以看出,本发明制得的免烧混凝土成品强度为15-36Mpa,而现有的焙
烧黏土砖强度要求为10Mpa,可以看出通过本发明制得免烧混凝土可满足道路、边坡、人行
道、房屋建筑以及矿井填埋等领域的施工,具有产品应用广?#28023;?#20855;有较好的市场前景,积极
促进锰工业的良性发展,为锰渣的综合利用开辟新途径的优点。


综上所述,本发明具有电解锰渣掺量大、工艺简单、成本较低,产品应用广?#28023;?#31215;极
促进锰工业的良性发展的有益效果。


具体实施方式


下面结合实施例对本发明作进一步的说明,但并不作为对本发明限制的依据。


实施例1。一种电解锰渣制备免烧混凝土的方法,按下述步骤制备;


a、取堆存3个月以上的电解锰渣500kg,按质量分数计,向电解锰渣加入5%煤粉和
2%稻草,焙烧1小时,得A品;


b、根据A品的质量,向A品加入激发剂,激发剂为水、石灰和硅酸钠的混合?#28023;?#25353;质
量分数计,具体是向A品加入10%水、1%石灰和1%硅酸钠的混合液后,在25℃的温度下激
发1-小时,过滤,取滤渣,得B品;


c、根据B品的质量,按质量分数计,向B品加入20%水泥、5%钢渣和1%甘油,进行
搅拌混合,得C品;


d、根据C品的质量,按质量分数计,向C品中加入25%水,得D品;


e、根据D品的质量,按质量分数计,向D品中加入80%砂石料搅拌混合,保养25天,
得成品。


实施例2。一种电解锰渣制备免烧混凝土的方法,按下述步骤制备;


a、取堆存3个月以上的电解锰渣500kg,按质量分数计,向电解锰渣加入7%煤粉和
3%玉米杆,焙烧2小时,得A品;


b、根据A品的质量,向A品加入激发剂,激发剂为水、石灰和硅酸钠的混合?#28023;?#25353;质
量分数计,具体是向A品加入15%水、3%石灰和2%硅酸钠的混合液后,在35℃的温度下激
发15小时,过滤,取滤渣,得B品;


c、根据B品的质量,按质量分数计,向B品加入30%水泥、6%钢渣和2%甘油,进行
搅拌混合,得C品;


d、根据C品的质量,按质量分数计,向C品中加入26%水,得D品;


e、根据D品的质量,按质量分数计,向D品中加入90%砂石料搅拌混合,保养26天,
得成品。


实施例3。一种电解锰渣制备免烧混凝土的方法,按下述步骤制备;


a、取堆存3个月以上的电解锰渣500kg,按质量分数计,向电解锰渣加入7%煤粉和
3%稻草,焙烧3小时,得A品;


b、根据A品的质量,向A品加入激发剂,激发剂为水、石灰和硅酸钠的混合?#28023;?#25353;质
量分数计,具体是向A品加入20%水、6%石灰和3%硅酸钠的混合液后,在40℃的温度下激
发40小时,过滤,取滤渣,得B品;


c、根据B品的质量,按质量分数计,向B品加入40%水泥、7%钢渣和5%甘油,进行
搅拌混合,得C品;


d、根据C品的质量,按质量分数计,向C品中加入28%水,得D品;


e、根据D品的质量,按质量分数计,向D品中加入100%砂石料搅拌混合,保养28天,
得成品。


实施例4。一种电解锰渣制备免烧混凝土的方法,按下述步骤制备;


a、取堆存3个月以上的电解锰渣500kg,按质量分数计,向电解锰渣加入8%煤粉和
4%稻玉米杆,焙烧4小时,得A品;


b、根据A品的质量,向A品加入激发剂,激发剂为水、石灰和硅酸钠的混合?#28023;?#25353;质
量分数计,具体是向A品加入25%水、8%石灰和4%硅酸钠的混合液后,在45℃的温度下激
发60小时,过滤,取滤渣,得B品;


c、根据B品的质量,按质量分数计,向B品加入50%水泥、8%钢渣和6%甘油,进行
搅拌混合,得C品;


d、根据C品的质量,按质量分数计,向C品中加入28%水,得D品;


e、根据D品的质量,按质量分数计,向D品中加入110%砂石料搅拌混合,保养29天,
得成品。


实施例5。一种电解锰渣制备免烧混凝土的方法,按下述步骤制备;


a、取堆存3个月以上的电解锰渣500kg,按质量分数计,向电解锰渣加入10%煤粉
和5%玉米杆,焙烧5小时,得A品;


b、根据A品的质量,向A品加入激发剂,激发剂为水、石灰和硅酸钠的混合?#28023;?#25353;质
量分数计,具体是向A品加入30%水、10%石灰和5%硅酸钠的混合液后,在50℃的温度下激
发72小时,过滤,取滤渣,得B品;


c、根据B品的质量,按质量分数计,向B品加入60%水泥、10%钢渣和8%甘油,进行
搅拌混合,得C品;


d、根据C品的质量,按质量分数计,向C品中加入30%水,得D品;


e、根据D品的质量,按质量分数计,向D品中加入120%砂石料搅拌混合,保养30天,
得成品。


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