專利名稱：碳酸錳渣回收的綜合利用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)廢渣的回收及綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種碳酸 錳渣回收的綜合利用方法。
背景技術(shù)：
碳酸錳礦石是我國(guó)少有的高錳、高硫、高銀、高鉛、鋅混合原生錳礦， 經(jīng)電解法提煉后，其產(chǎn)品可用于制備高純碳酸錳精礦，是生產(chǎn)硫酸錳、電解 金屬錳、活性二氧化錳、電解二氧化錳、四氧化錳等主要原料，廣泛應(yīng)用于 鋼鐵工業(yè)、鋁合金工業(yè)、磁性材料工業(yè)、化學(xué)工業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域。
然而，我國(guó)錳礦資源貧乏，錳礦石品位低。同時(shí)，電解錳工藝處理碳酸
錳礦后產(chǎn)生的廢渣量巨大，每提取1噸金屬錳將產(chǎn)生7-8噸的碳酸錳渣。目 前我國(guó)錳渣年排放量超過(guò)200萬(wàn)噸，利用率極低。長(zhǎng)期以來(lái)，對(duì)錳渣的處理 均沒(méi)有找到綜合的、有效的途徑，基本上是采用堆積或填埋的方式，由此， 占用的土地資源量逐年增加，污染地下水源，礦產(chǎn)資源浪費(fèi)嚴(yán)重，生產(chǎn)成本 逐年上升。
如何進(jìn)一歩回收碳酸錳渣中的高品位碳酸錳精礦，并對(duì)其余部分綜合利 用，是人們長(zhǎng)期希望努力的目標(biāo)。CN1837120A公開(kāi)名稱為"利用電解錳渣生 產(chǎn)的水泥"的發(fā)明專利申請(qǐng)、CN1830865A公開(kāi)名稱為"利用電解錳渣生產(chǎn)生 態(tài)型膠凝材料的方法"的發(fā)明專利申請(qǐng)、CN1080950A公開(kāi)名稱為"以電解金 屬錳廢渣為組分的型煤"的發(fā)明專利申請(qǐng)，都是對(duì)電解錳渣作了部分利用的 嘗試。三個(gè)專利都只是把電解錳渣作為原料，生產(chǎn)水泥、生態(tài)型膠凝材料、型煤，均未對(duì)電解錳渣中含有的碳酸錳精礦進(jìn)行回收利用，從而未完全綜合 利用錳渣，不能徹底解決重金屬對(duì)環(huán)境的污染，也不能實(shí)現(xiàn)碳酸錳渣零排放。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是研制一種碳酸錳渣回收的綜合利用方法，利用綜合分選
技術(shù)回收碳酸錳渣中20%左右能達(dá)到入礦品位(金屬錳含量17%)的碳酸錳精 礦以及鐵等重金屬物質(zhì)，綜合分選剩下的二次尾渣部分，替代石膏作為水泥 緩凝劑，或作為墻體材料，或作為礦渣水泥部分替代傳統(tǒng)水泥；從根本上解 決碳酸錳渣對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題，使碳酸錳渣中的資源得到充分、合理的利用， 節(jié)約土地資源，提高碳酸錳渣的綜合回收利用價(jià)值，實(shí)現(xiàn)碳酸錳渣的零排放。
本發(fā)明是在對(duì)碳酸錳渣進(jìn)行化驗(yàn)分析的基礎(chǔ)上提出的，據(jù)分析數(shù)據(jù)表明， 本碳酸錳渣中含有氧化鎂(Mg0)約2. 1%、三氧化二鋁(A1A)約9. 3%、 二氧化硅(Si02)約33. 1%、三氧化硫(S03)約23. 6%、氧化鈣(Ca0)約8. 2%、 二氧化鈦(Ti02)約0.5%、三氧化二鐵(FeA)約4.8%、氧化錳(Mn0)約 6.8%、五氧化二磷(PA)約1.8%、氧化鉀(K20)約2.2%，其中二氧化硅和 三氧化硫含量較多，其次是金屬錳、鐵、鋁、鎂等化合物。
本發(fā)明碳酸錳渣回收的綜合利用方法，其步驟如下
(1) 篩分對(duì)電解后碳酸錳渣進(jìn)行篩分，采用篩分設(shè)備，碳酸錳渣的粒度 依據(jù)綜合分選設(shè)備的要求確定，粒度在10 120目/cn/之間，經(jīng)過(guò)篩分，除去 雜質(zhì)等，保證了進(jìn)入綜合分選設(shè)備物料的粒度；
(2) 稀釋攪拌加水進(jìn)行稀釋攪拌，提高其分散度，使碳酸錳渣中的雜質(zhì) 與碳酸錳渣盡量脫離；
(3) 綜合分選采用已申請(qǐng)專利的設(shè)備進(jìn)行綜合分選，專利申請(qǐng)?zhí)枮?00910061341.9，名稱為永磁筒偏心內(nèi)表面軸向分選方法及設(shè)備；專利申請(qǐng) 號(hào)為200910061407.4，名稱為永磁弧形槽內(nèi)表面軸向分選方法及設(shè)備；以上 設(shè)備利用碳酸錳渣中各組成比磁化率系數(shù)的差異(錳礦物屬于弱磁性礦物(比 磁化率系數(shù)X二100 600X10-6cm7g))，對(duì)碳酸錳渣進(jìn)行分選，回收碳酸錳 渣的精礦部分及重金屬物質(zhì)；
(4) 脫水干燥對(duì)碳酸錳精礦進(jìn)行脫水干燥；
(5) 包裝將從碳酸錳渣中分選出的能達(dá)到入礦品位(金屬錳含量為1790 的碳酸錳礦進(jìn)行包裝；
(6) 復(fù)配制水泥緩凝劑或混合、壓制制成墻體材料或復(fù)配制成礦渣水泥 ①?gòu)?fù)配制水泥緩凝劑
石膏是水泥生產(chǎn)過(guò)程中必不可少的原材料之一，其主要作用是調(diào)節(jié)水泥 初、終凝結(jié)時(shí)間，為水泥的緩凝劑， 一般水泥中S03含量在1.5 3.5%，石膏 的主要化學(xué)成分為CaS04 2H20，理論上503含量46.5%，實(shí)際使用時(shí)一般采用 低品位石膏S03含量30。/。以上，碳酸錳渣S03含量2(m左右，利用碳酸錳渣替代 石膏，其摻入量在5 15%之間。
首先，除去碳酸錳渣中的有害成分。例如可溶性磷，使其轉(zhuǎn)換成磷酸鹽， 消除了可溶性磷對(duì)水泥生產(chǎn)的影響，對(duì)碳酸錳渣做必要的改性，使可溶性磷 轉(zhuǎn)變成磷酸鹽類，因?yàn)榭扇苄粤椎拇嬖跁?huì)導(dǎo)致水泥凝結(jié)時(shí)間的不穩(wěn)定，影響 水泥質(zhì)量；
將碳酸錳渣按5 15%之間的比例替代石膏，加入到水泥熟料中，作為水 泥緩凝劑；
或②混合、壓制制成墻體材料免燒墻體材料，主要用粉煤灰、石灰、石膏、集料及少量水泥等原材料 按一定的配比經(jīng)混合、壓制成型后制得；綜合分選后碳酸錳渣可在墻體材料 中替代石膏和部分集料，因其粒度細(xì)，并含有30%左右的水，可不經(jīng)處理直接 與粉煤灰、石灰、水泥混合后制成各種用途的免燒墻體材料；
按照水泥4-15%，石灰3-12%，粉煤灰15-35%，碳酸錳渣30-75% 的重量比經(jīng)混合、壓制成型后制成的免燒墻體材料，其強(qiáng)度在20 30Mpa之 間，可作為承重墻墻體材料用；
碳酸錳渣與粉煤灰、石灰、水泥配比制成各種用途的免燒墻體材料，如 果摻入量在5 70%之間，磚的顏色為黑色，有一定的裝飾效果；
或③復(fù)配制成礦渣水泥
經(jīng)過(guò)分選后碳酸錳渣，其主要成分為二水石膏CaS(X 2H20和石英Si02， 活性極低，經(jīng)適當(dāng)溫度(60(TC 90(TC)煅燒后，激發(fā)其活性，作為凝膠材 料部分替代水泥，替代比例在5 20%之間，水泥的各項(xiàng)性能指標(biāo)不會(huì)下降。
本發(fā)明碳酸錳渣回收的綜合利用方法的優(yōu)點(diǎn)是利用綜合分選技術(shù)回收 碳酸錳渣中20%左右能達(dá)到入礦品位(金屬錳含量17%)的碳酸錳精礦以及鐵 等重金屬，節(jié)約礦產(chǎn)資源；通過(guò)綜合分選技術(shù)分選后剩余部分替代石膏作為 水泥緩凝劑，在水泥生產(chǎn)過(guò)程中，能替代5 15%的石膏，減少了石膏的用量； 通過(guò)綜合分選技術(shù)分選后剩余部分可用作生產(chǎn)免燒墻體材料，在免燒墻體材 料的制作過(guò)程中，可摻入5 75%的碳酸錳渣，制成的免燒墻體材料的強(qiáng)度在 20 30MPa之間，可作為承重墻或分隔墻用，相對(duì)傳統(tǒng)免燒磚，產(chǎn)品重量輕， 強(qiáng)度高；通過(guò)綜合分選技術(shù)分選后剩余部分激發(fā)其活性，做成礦渣水泥，部 分替代水泥；從根本上解決碳酸錳渣對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題，使碳酸錳渣中的資源得到充分、合理的利用，節(jié)約土地資源，提高碳酸錳渣的綜合回收利用價(jià) 值，實(shí)現(xiàn)了碳酸錳渣的零排放。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一一種碳酸錳渣回收的綜合利用方法，其步驟如下(1) 篩分對(duì)電解后碳酸錳渣進(jìn)行篩分，采用篩分設(shè)備，碳酸錳渣的粒度 依據(jù)綜合分選設(shè)備的要求確定，粒度為10 120目/cm2，經(jīng)過(guò)篩分，除去雜質(zhì) 等，保證了進(jìn)入綜合分選設(shè)備物料的粒度；(2) 稀釋攪拌加入水進(jìn)行稀釋攪拌，提高其分散度，使碳酸錳渣中雜質(zhì) 與碳酸錳渣盡最大量脫離；(3) 綜合分選采用已申請(qǐng)專利的設(shè)備進(jìn)行綜合分選，專利申請(qǐng)?zhí)枮?200910061341.9，名稱為永磁筒偏心內(nèi)表面軸向分選方法及設(shè)備；專利申請(qǐng) 號(hào)為200910061407.4，名稱為永磁弧形槽內(nèi)表面軸向分選方法及設(shè)備；以上設(shè)備利用碳酸錳渣中各組成比磁化率系數(shù)的差異(錳礦物屬于弱磁性礦物〔比 磁化率系數(shù)X二100 600X10-6cm7g〕)，對(duì)碳酸錳渣進(jìn)行分選，回收碳酸錳渣的精礦部分及重金屬物質(zhì)；(4) 脫水干燥對(duì)碳酸錳精礦進(jìn)行脫水干燥；(5) 包裝將從碳酸錳渣中分選出的能達(dá)到入礦品位(金屬錳含量為17%) 的碳酸錳礦進(jìn)行包裝；(6) 復(fù)配制水泥緩凝劑除去碳酸錳渣中的有害成分。例如可溶性磷，使其轉(zhuǎn)換成磷酸鹽，消除 了可溶性磷對(duì)水泥生產(chǎn)的影響，即對(duì)碳酸錳渣做必要的改性，將可溶性磷轉(zhuǎn)換成磷酸鹽，因?yàn)榭扇苄粤椎拇嬖跁?huì)導(dǎo)致水泥初、終凝結(jié)時(shí)間的不穩(wěn)定，影 響水泥質(zhì)量；將碳酸錳渣按5 15%之間的比例替代石膏，加入到水泥熟料中，作為水泥初、終緩凝劑。 實(shí)施例二一種碳酸錳渣回收的綜合利用方法，其步驟如下(O篩分對(duì)電解后碳酸錳渣進(jìn)行篩分，采用篩分設(shè)備，碳酸錳渣的粒度 依據(jù)綜合分選設(shè)備的要求確定，粒度為10 120目/cm2，經(jīng)過(guò)篩分，除去雜質(zhì) 等，保證了進(jìn)入綜合分選設(shè)備物料的粒度；(2) 稀釋攪拌加入水進(jìn)行稀釋攪拌，提高其分散度，使碳酸錳渣中雜質(zhì) 與碳酸錳渣盡最大量脫離；(3) 綜合分選采用己申請(qǐng)專利的設(shè)備進(jìn)行綜合分選，專利申請(qǐng)?zhí)枮?00910061341.9，名稱為永磁筒偏心內(nèi)表面軸向分選方法及設(shè)備；專利申請(qǐng) 號(hào)為200910061407.4，名稱為永磁弧形槽內(nèi)表面軸向分選方法及設(shè)備；以上設(shè)備利用碳酸錳渣中各組成比磁化率系數(shù)的差異(錳礦物屬于弱磁性礦物(比 磁化率系數(shù)X二100 600X10-6cm7g〕)，對(duì)碳酸錳渣進(jìn)行分選，回收碳酸錳渣的精礦部分及重金屬物質(zhì)；(4) 脫水干燥對(duì)碳酸錳精礦進(jìn)行脫水干燥；(5) 包裝將從碳酸錳渣中分選出的能達(dá)到入礦品位(金屬錳含量為17%) 的碳酸錳礦進(jìn)行包裝；(6) 混合、壓制制成墻體材料按照水泥4 15%，石灰3 12%，粉煤灰15 35%，碳酸錳渣30 75%的重量比經(jīng)混合、壓制成型后制成的免燒墻體材料，其強(qiáng)度在20 30Mpa之間，可作為承重墻墻體材料用；同時(shí)，可改變碳酸錳渣與粉煤灰、石灰、水泥配比制成各種用途的免燒 墻體材料，如果摻入量為5 70%，磚的顏色為黑色，有一定的裝飾效果。實(shí)施例三一種碳酸錳渣回收的綜合利用方法，其步驟如下(1) 篩分對(duì)電解后碳酸錳渣進(jìn)行篩分，采用篩分設(shè)備，碳酸錳渣的粒度依據(jù)綜合分選設(shè)備的要求確定，粒度為10 120目/cm2，經(jīng)過(guò)篩分，除去雜質(zhì) 等，保證了進(jìn)入綜合分選設(shè)備物料的粒度；(2) 稀釋攪拌加入水進(jìn)行稀釋攪拌，使碳酸錳渣中雜質(zhì)與碳酸錳渣盡最 大量脫離；(3) 綜合分選采用已申請(qǐng)專利的設(shè)備進(jìn)行綜合分選，專利申請(qǐng)?zhí)枮?200910061341.9，名稱為永磁筒偏心內(nèi)表面軸向分選方法及設(shè)備；專利申請(qǐng) 號(hào)為200910061407.4，名稱為永磁弧形槽內(nèi)表面軸向分選方法及設(shè)備；以上設(shè)備利用碳酸錳渣中各組成比磁化率系數(shù)的差異(錳礦物屬于弱磁性礦物〔比 磁化率系數(shù)X二100 600X10-6cm7g〕)，對(duì)碳酸錳渣進(jìn)行分選，回收碳酸錳 渣中的精礦及重金屬部分；(4) 脫水干燥對(duì)碳酸錳精礦進(jìn)行脫水干燥；(5) 包裝將從碳酸錳渣中分選出的能達(dá)到入礦品位(金屬錳含量為17%) 的碳酸錳礦進(jìn)行包裝；(6) 復(fù)配制成礦渣水泥經(jīng)過(guò)分選后碳酸錳渣，其主要成分為二水石膏CaS04 2H20和石英Si02， 活性極低，經(jīng)溫度(6(XrC 90(TC)煅燒后能激發(fā)其活性，可部分替代水泥， 替代比例為5 20%，水泥的各項(xiàng)性能指標(biāo)不會(huì)下降。
權(quán)利要求
1、一種碳酸錳渣回收的綜合利用方法，其特征在于其步驟如下(1)篩分對(duì)電解后碳酸錳渣進(jìn)行篩分，采用篩分設(shè)備，碳酸錳渣的粒度依據(jù)綜合分選設(shè)備的要求確定，篩孔的大小在10～120目/cm2之間，經(jīng)過(guò)篩分，去除大的石塊、樹(shù)葉、樹(shù)枝等雜質(zhì)，保證了進(jìn)入綜合分選設(shè)備物料的粒度；(2)稀釋攪拌加入水進(jìn)行稀釋攪拌，使碳酸錳渣中土雜質(zhì)等與碳酸錳渣脫離；(3)綜合分選采用已申請(qǐng)專利的設(shè)備進(jìn)行綜合分選，專利申請(qǐng)?zhí)枮?00910061341.9，名稱為永磁筒偏心內(nèi)表面軸向分選方法及設(shè)備；專利申請(qǐng)?zhí)枮?00910061407.4，名稱為永磁弧形槽內(nèi)表面軸向分選方法及設(shè)備；以上設(shè)備利用碳酸錳渣中各組成比磁化率系數(shù)的差異，錳礦物屬于弱磁性礦物，其比磁化率系數(shù)X＝100～600×10-6cm3/g，對(duì)碳酸錳渣進(jìn)行分選，回收碳酸錳渣中的精礦及重金屬部分；(4)脫水干燥對(duì)碳酸錳精礦進(jìn)行脫水干燥；(5)包裝將從碳酸錳渣中分選出的能達(dá)到入礦品位的碳酸錳礦進(jìn)行包裝，入礦品位的金屬錳含量為17％；(6)復(fù)配制水泥緩凝劑或混合、壓制制成墻體材料或復(fù)配制成礦渣水泥①?gòu)?fù)配制水泥緩凝劑首先，除去碳酸錳渣中的有害成分；例如可溶性磷，使其轉(zhuǎn)換成磷酸鹽，消除了可溶性磷對(duì)水泥生產(chǎn)的影響，對(duì)碳酸錳渣做必要的改性，其中可溶性磷的存在會(huì)導(dǎo)致水泥凝結(jié)時(shí)間的不穩(wěn)定，影響水泥質(zhì)量；將碳酸錳渣按5～15％之間的比例替代石膏，加入到水泥熟料中，作為水泥緩凝劑；或②混合、壓制制成墻體材料按照水泥4-15％，石灰3-12％，粉煤灰15-35％，碳酸錳渣30-75％的重量比混合、壓制成型后制成的免燒墻體材料，其強(qiáng)度在20～30Mpa之間，作為承重墻墻體材料用；改變碳酸錳渣與粉煤灰、石灰、水泥的配比，可制成各種用途的免燒墻體材料，摻入量在5～70％之間，磚的顏色為黑色，有一定的裝飾效果；或③復(fù)配制成礦渣水泥經(jīng)過(guò)分選后碳酸錳渣，其主要成分為二水石膏CaSO4·2H2O和石英SiO2，活性極低，經(jīng)600℃～900℃的溫度煅燒后能激發(fā)其活性，可部分替代水泥，替代比例在5～20％之間，水泥的各項(xiàng)性能指標(biāo)不會(huì)下降。
全文摘要
一種碳酸錳渣回收的綜合利用方法，其步驟如下(1)篩分；(2)稀釋攪拌；(3)綜合分選；(4)脫水干燥；(5)包裝；(6)復(fù)配制水泥緩凝劑或混合、壓制成墻體材料或復(fù)配制成礦渣水泥。其優(yōu)點(diǎn)是利用綜合分選技術(shù)回收碳酸錳渣中20％左右能達(dá)到入礦品位(金屬錳含量17％)的碳酸錳精礦以及鐵等重金屬，綜合分選后剩余二次尾渣的部分替代石膏作為水泥緩凝劑，或作為墻體材料，或作為礦渣水泥；從根本上解決碳酸錳渣對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題，使碳酸錳渣中的資源得到充分、合理的利用，節(jié)約土地資源，提高碳酸錳渣的綜合回收利用價(jià)值，完全實(shí)現(xiàn)碳酸錳渣的零排放。
文檔編號(hào)C04B103/22GK101543829SQ20091006190
公開(kāi)日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2009年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月5日
發(fā)明者張曉年, 李家珍 申請(qǐng)人:湖北聲榮環(huán)保節(jié)能科技有限公司