專利名稱：：一種電解錳渣磚及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種電解錳渣磚及其制備方法，屬于廢渣利用
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：電解錳渣是用硫酸溶液處理碳酸錳礦粉、電解生產(chǎn)二氧化錳時(shí)所排放的工業(yè)廢渣；其外觀為黑色細(xì)小顆粒，含水率為3040%，沉淀后為板結(jié)塊狀；其礦物成分主要為二水石膏、石英、水化硅酸二鈣等。目前我國(guó)的電解錳年產(chǎn)能力已超過(guò)60萬(wàn)噸，廢渣年排放量超過(guò)200萬(wàn)噸，由于電解錳渣的排放量大，且含有一定量的有害元素，會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，故對(duì)其加以綜合利用，是促進(jìn)我國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的大勢(shì)所趨。電解錳渣的化學(xué)成份如下:名成份〔%)合稱SiO:CaOwww關(guān)Ti0:MnOloss計(jì)錳渣30.625.3810.111.390.930.3110.852.223.0215.53肌36根據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T203-1994的規(guī)定，參照礦渣質(zhì)量系數(shù)來(lái)計(jì)算錳渣質(zhì)量系數(shù)，其結(jié)果為a.錳渣的質(zhì)量系數(shù)t(Ca0+Mg0+Al203)/(Si02+Mn0+Ti02)=16.88/35.86=0.48<1.2(不合格)b.錳渣的堿性系數(shù)M^(CaO+MgO)/(Si02+Al203)=11.5/36=0.32<1為酸性渣可見(jiàn)，由于電解錳渣的活性很差，故而電解錳渣的綜合利用對(duì)廣大科技工作者來(lái)說(shuō)都是一個(gè)難題。電解錳渣的主要成份為硫酸鈣，因而現(xiàn)有技術(shù)中大多利用電解錳渣來(lái)代替石膏作水泥緩凝劑用。也有將電解錳渣烘干后在70080(TC下煅燒后與粉煤灰復(fù)合作為水泥混合材料的，但成本太高，技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上不可行。此外，還有利用電解錳渣提煉錳、利用電解錳渣生產(chǎn)肥料、生產(chǎn)水泥等報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種電解錳渣磚及其制備方法。本發(fā)明以電解錳渣為主要原料，添加一定量的水泥、硅質(zhì)材料、生石灰以及少量表面活性劑，可制得28天強(qiáng)度為2030MPa的錳渣磚。本發(fā)明是這樣構(gòu)成的一種電解錳渣磚，按照重量百分比計(jì)算，它是以電解錳渣60%70%、生石灰5%10%、水泥10%20%、硅質(zhì)材料10%20%和表面活性劑0.5%1%為原料，加入適量水混合制成的。按照重量百分比計(jì)算，優(yōu)選的電解錳渣磚是以電解錳渣65%、生石灰5%、水泥14%、硅質(zhì)材料15%和表面活性劑1%為原料，加入適量水混合制成的。硅質(zhì)材料是以Si02為主要成份的材料，前述硅質(zhì)材料中Si02含量》80。/。，越高越好。常用的硅質(zhì)材料為石英砂或砂巖細(xì)集料等。表面活性劑是指含有憎水基團(tuán)的極性分子材料，可降低拌合用水量，提高強(qiáng)度。前述表面活性劑為聚羧酸類材料或萘磺酸甲醛縮合物等。所加入的水量與原料的總重量之比(水料比)為0.03S0.14:1。本發(fā)明所述電解錳渣磚的制備方法為先將生石灰磨細(xì)至比表面積320350iZ/kg(即4900孔篩篩余《10%)，再按比例稱取電解錳渣、磨細(xì)生石灰、水泥、硅質(zhì)材料、表面活性劑，和水一起加入強(qiáng)制式攪拌機(jī)中攪拌23分鐘，將拌合好的制磚料放入制磚模具內(nèi)，采用振動(dòng)成型工藝成型即可。成型之后的電解錳渣磚采用蒸壓養(yǎng)護(hù)或自然養(yǎng)護(hù)。所述的蒸壓養(yǎng)護(hù)是在812個(gè)大氣壓下的蒸壓養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間812小時(shí)，養(yǎng)護(hù)周期較短所述的自然養(yǎng)護(hù)是放在空氣中養(yǎng)護(hù)，成型24小時(shí)之后可適當(dāng)澆水，養(yǎng)護(hù)時(shí)間28天(周期較長(zhǎng))，即達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)。本發(fā)明以電解錳渣為主要原料，按上述配比添加一定量的水泥、硅質(zhì)材料、磨細(xì)生石灰以及少量表面活性劑；采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌，振動(dòng)成型工藝成型，蒸壓養(yǎng)護(hù)或自然養(yǎng)護(hù)，所制得的錳渣磚28天抗壓強(qiáng)度在2030MPa，抗折強(qiáng)度4.56.5Mpa，容重15001700kg/m3本發(fā)明所制得的電解錳渣磚比普通的粘磚強(qiáng)度高，容重小，符合JC239-2001粉煤灰磚的5技術(shù)要求，且比粉煤灰磚容重小，其強(qiáng)度相當(dāng)于MU15MU30粉煤灰磚cJC239-2001粉煤灰磚的強(qiáng)度指標(biāo)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>本發(fā)明電解錳渣磚與粉煤灰磚的比較:<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>3采用本發(fā)明所述的技術(shù)方案，其錳渣吃渣量在60%以上，不僅有效利用了工業(yè)固體廢棄物一-電解錳渣，減少了對(duì)環(huán)境的污染，而且不需烘干錳渣，可節(jié)省大量能耗(在含水率為3040%的情況下，錳渣烘干費(fèi)用大約為7080元/噸左右)。具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施例l:電解錳渣磚的制備將生石灰磨細(xì)至比表面積330350iZ/kg(由于粗顆粒狀生石灰反應(yīng)速度慢，且易引起局部體積膨脹，導(dǎo)致安定性破壞問(wèn)題，故須先將生石灰磨細(xì))，稱取電解錳渣(含水率32%)65kg、磨細(xì)生石灰5kg、水泥14kg、石英砂15kg、萘磺酸甲醛縮合物lkg，和7.6kg水一起加入強(qiáng)制式攪拌機(jī)中攪拌23分鐘，將拌合好的制磚料放入制磚模具內(nèi)，采用常規(guī)振動(dòng)成型工藝振動(dòng)密實(shí)并成型；將成型之后的磚進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)即在812個(gè)大氣壓下的蒸壓養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間10小時(shí)，即得成品磚。本發(fā)明的實(shí)施例2:將生石灰磨細(xì)至比表面積320340iZ/kg，稱取電解錳渣(含水率32%)60kg、磨細(xì)生石灰9.5kg、水泥20kg、砂巖細(xì)集料(Si02含量》85。/。)10kg、聚羧酸類材料O.5kg，和8.9kg水一起加入強(qiáng)制式攪拌機(jī)中攪拌23分鐘，將拌合好的制磚料放入制磚模具內(nèi)，采用振動(dòng)成型工藝振動(dòng)密實(shí)并成型；將成型之后的磚進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)即放在空氣中養(yǎng)護(hù)，成型24小時(shí)內(nèi)不能淋雨，之后可適當(dāng)澆水，養(yǎng)護(hù)時(shí)間28天，即得電解錳渣磚。本發(fā)明的實(shí)施例3:將生石灰磨細(xì)至4900孔篩篩余《10%，稱取電解錳渣(含水率32%)63kg、磨細(xì)生石灰6kg、水泥10kg、石英砂20kg、萘磺酸甲醛縮合物lkg，和9.3kg水一起加入強(qiáng)制式攪拌機(jī)中攪拌23分鐘，將拌合好的制磚料放入制磚模具內(nèi)，采用常規(guī)振動(dòng)成型工藝成型；將成型之后的磚進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)即在812個(gè)大氣壓下的蒸壓養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間12小時(shí)，即得電解錳渣磚。本發(fā)明的實(shí)施例4:將生石灰磨細(xì)至比表面積320350iZ/kg，稱取電解錳渣(含水率32%)70kg、磨細(xì)生石灰8kg、水泥10kg、砂巖細(xì)集料(Si02含量》82。/。)11.2kg、聚羧酸類材料O.8kg，和3.8kg水一起加入強(qiáng)制式攪拌機(jī)中攪拌23分鐘，將拌合好的制磚料放入制磚模具內(nèi)，采用振動(dòng)成型工藝振動(dòng)密實(shí)并成型；將成型之后的磚進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)即放在空氣中養(yǎng)護(hù)，成型24小時(shí)內(nèi)不能淋雨，之后可適當(dāng)澆水，養(yǎng)護(hù)時(shí)間28天，即得電解錳渣磚。本發(fā)明的實(shí)施例5:將生石灰磨細(xì)至4900孔篩篩余《10%，稱取電解錳渣(含水率32%)61.5kg、磨細(xì)生石灰10kg、水泥16kg、硅質(zhì)材料(Si02含量》80。/。)12kg、表面活性劑O.5kg，和14kg水一起加入強(qiáng)制式攪拌機(jī)中攪拌23分鐘，將拌合好的制磚料放入制磚模具內(nèi)，采用振動(dòng)成型工藝成型；將成型之后的磚進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)即在812個(gè)大氣壓下的蒸汽壓養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間8小時(shí)，即得電解錳渣磚。權(quán)利要求1.一種電解錳渣磚，其特征在于按照重量百分比計(jì)算，它是以電解錳渣60％～70％、生石灰5％～10％、水泥10％～20％、硅質(zhì)材料10％～20％和表面活性劑0.5％～1％為原料，加入適量水混合制成的。2.按照權(quán)利要求l所述的電解錳渣磚，其特征在于按照重量百分比計(jì)算，它是以電解錳渣65%、生石灰5%、水泥14%、硅質(zhì)材料15%和表面活性劑1%為原料，力口入適量水混合制成的。3.按照權(quán)利要求1或2所述的電解錳渣磚，其特征在于所述硅質(zhì)材料中Si02含量2;800/0。4.按照權(quán)利要求3所述的電解錳渣磚，其特征在于所述的硅質(zhì)材料為石英砂或砂巖細(xì)集料。5.按照權(quán)利要求1或2所述的電解錳渣磚，其特征在于所述的表面活性劑為聚羧酸類材料或萘磺酸甲醛縮合物。6.按照權(quán)利要求1或2所述的電解錳渣磚，其特征在于加入的水量與原料的總重量之比為O.0380.14:1。7.如權(quán)利要求l-6中任一項(xiàng)所述電解錳渣磚的制備方法，其特征在于:先將生石灰磨細(xì)至比表面積320350m2/kg，再按比例稱取電解錳渣、磨細(xì)生石灰、水泥、硅質(zhì)材料、表面活性劑，和水一起加入強(qiáng)制式攪拌機(jī)中攪拌23分鐘，將拌合好的制磚料放入制磚模具內(nèi)，采用振動(dòng)成型工藝成型即可。8.按照權(quán)利要求7所述電解錳渣磚的制備方法，其特征在于成型之后的電解錳渣磚采用蒸壓養(yǎng)護(hù)或自然養(yǎng)護(hù)。9.按照權(quán)利要求8所述電解錳渣磚的制備方法，其特征在于所述的蒸壓養(yǎng)護(hù)是在812個(gè)大氣壓下的蒸壓養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間812小時(shí)。10.按照權(quán)利要求8所述電解錳渣磚的制備方法，其特征在于所述的自然養(yǎng)護(hù)是放在空氣中養(yǎng)護(hù)，成型24小時(shí)之后可適當(dāng)澆水，養(yǎng)護(hù)時(shí)間28天。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種電解錳渣磚及其制備方法，按照重量百分比計(jì)算，它是以電解錳渣60％～70％、生石灰5％～10％、水泥10％～20％、硅質(zhì)材料10％～20％和表面活性劑0.5％～1％為原料，加入適量水混合制成的。本發(fā)明以電解錳渣為主要原料，配以水泥、硅質(zhì)材料等，采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌，振動(dòng)成型工藝成型，蒸壓養(yǎng)護(hù)或自然養(yǎng)護(hù)，所制得的錳渣磚28天抗壓強(qiáng)度在20～30MPa，抗折強(qiáng)度4.5～6.5Mpa，容重1500～1700kg/m³。采用本發(fā)明所述的技術(shù)方案，其錳渣吃渣量在60％以上，不僅有效利用了工業(yè)固體廢棄物——電解錳渣，減少了對(duì)環(huán)境的污染，而且不需烘干錳渣，可節(jié)省大量能耗。文檔編號(hào)E04C1/00GK101644089SQ20091030466公開(kāi)日2010年2月10日申請(qǐng)日期2009年7月22日優(yōu)先權(quán)日2009年7月22日發(fā)明者劉光先,葉文號(hào),張乃從,勇王,琨蔣,髙遇事申請(qǐng)人:貴州省建筑材料科學(xué)研究設(shè)計(jì)院