一種用電解錳渣制造活性混合材料的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種金屬冶煉廢渣的活性化處理方法，具體涉及一種用電解錳渣制造 活性混合材料的制備方法。
【背景技術】
[0002] 電解錳渣是在碳酸錳礦粉中加入硫酸溶液，電解生產(chǎn)二氧化錳的濾渣，其生產(chǎn)過 程是在反應器內加入硫酸溶液和碳酸錳礦粉反應生成硫酸錳，待PH值接近4左右時，加入少 量的硫化鐵礦粉作為還原劑，將溶液中Fe2+氧化成Fe3+，并水解生成Fe(0H)3沉淀，再用石 灰乳中和反應過量的酸，當PH值接近7時，加入SDD飽和溶液，使溶液重金屬離子生成相應的 硫化物沉淀，然后用壓濾機進行過濾，濾液進入電解池內電解，排出的濾餅即所謂的電解錳 渣。
[0003] 每生產(chǎn)1噸電解錳粉，所排放顆粒細小的且含有一定量有害元素的酸浸廢渣約為7 ~8噸，這些酸浸廢渣一方面增加了企業(yè)堆置廢渣的土地征用和場地處置費用，使企業(yè)生產(chǎn) 成本增加且大量消耗土地資源，另一方面廢渣長期存放，致使一些有害元素通過土層滲透， 進入地表和地下水中，影響地下水資源，污染環(huán)境。因此，如何處理電解錳渣，使其一方面減 少對環(huán)境的污染，另一方面作為原料制備其他有用材料，便成為亟待解決的問題。

【發(fā)明內容】

[0004] 針對上述問題，本發(fā)明提供一種用電解錳渣工業(yè)化處理制造活性混合材料的制備 方法，在電解錳渣中配入一定比例的活化劑和還原劑，采用回轉窯活化處理技術，該技術利 用活化劑和還原劑使廢渣在高溫煅燒脫硫后具有火山灰性，從而使這種廢渣變?yōu)樗喙I(yè) 的活性混合材和商品混凝土工業(yè)的復合摻合料，該方法可大量利用電解錳渣，使其產(chǎn)生較 高的經(jīng)濟效益和環(huán)保價值。
[0005] 本發(fā)明的一種用電解錳渣制造活性混合材料的制備方法通過如下步驟來完成： 步驟一:烘干破碎，將電解錳渣通過烘干破碎機進行烘干破碎及收集，將水分降低到 1 %以下儲存在配料庫內； 步驟二:配料，將經(jīng)步驟一處理后儲存在配料庫內的電解錳渣和活化劑、還原劑按照配 料工藝方案采用調速皮帶稱計量配料，其中具體配料工藝方案為：電解錳渣：87.5 %~ 100%、活化劑A(頁巖）：0%~10%、活化劑B(鋁礬土）：0%~10%、還原劑(煤粉)0~5%; 步驟三:粉磨，將經(jīng)步驟二處理得到的電解錳渣和活化劑、還原劑配料后的生料通過球 磨機進行粉磨，粉磨均勻后儲存于窯尾喂料倉中，其中配合生料的細度控制在<6% (0.08mm方孔篩）； 步驟四：煅燒，將經(jīng)步驟三得到的粉磨均勻的配合料經(jīng)過固體流量計計量后，喂入斜度 為3.5%回轉窯中，配合生料從窯尾筒體的高溫段進入筒體內進行煅燒，保證窯筒體的傾斜 和緩慢地回轉，使配合生料產(chǎn)生一個沿著圓周方向翻滾又沿著軸向從高端向低端移動的復 合運動方式，燃料從窯頭采用多通道燃燒器噴入，在窯內進行燃燒，發(fā)出的熱量以火焰的輻 射、熱氣的對流、窯磚的傳導方式傳給物料，使配合生料煅燒為熟料，經(jīng)過高溫煅燒后的活 性料從窯筒體的低端卸出，等待進入冷卻機，其中煅燒過程中，回轉窯燒成帶的溫度控制在 700 °C -1350 °C之間，配合生料在窯內停留時間控制在75-120min間； 步驟五:冷卻，將經(jīng)步驟四得到的熟料通過單筒冷卻機，使熟料溫度降低到150°C環(huán)境 溫度后即為所得的活性混合材料； 步驟六:窯尾煙氣收塵凈化，將經(jīng)步驟四過程產(chǎn)生的窯尾煙氣經(jīng)過沉降室將氣流中較 大顆粒(直徑通常大于l〇〇um)進行分離后進入專用電收塵器進行收塵，處理后的含S02煙氣 接入凈化洗滌裝置進行凈化。
[0006] 本發(fā)明一種用電解錳渣制造活性混合材料的制備方法通過對電解錳渣在高溫下 與活化劑進行物理化學反應，煅燒所得的熟料通過冷卻得到活性混合材料，其有益效果在 于:可大量利用電解錳廠排放的酸浸渣進行生產(chǎn)，從根本上消除電解錳渣中的有害成分對 環(huán)境的威脅，處理后的得到的活性混合材料可作為制造水泥行業(yè)和商品混凝土行業(yè)的活性 摻合料實現(xiàn)電解錳清潔化生產(chǎn)和污染綜合防治。
【附圖說明】
[0007] 下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細的說明，其中： 圖1是本發(fā)明一種用電解錳渣制造活性混合材料的制備方法的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0008] 為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結合實施方式和附圖，對 本發(fā)明做進一步詳細說明。在此，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明用于解釋本發(fā)明，但并 不作為對本發(fā)明的限定。
[0009] 本發(fā)明的一種用電解錳渣制造活性混合材料的制備方法通過如下步驟來完成： 步驟一:烘干破碎，將電解錳渣通過烘干破碎機進行烘干破碎及收集，將水分降低到 1 %以下儲存在配料庫內； 步驟二:配料，將經(jīng)步驟一處理后儲存在配料庫內的電解錳渣和活化劑、還原劑按照配 料工藝方案采用調速皮帶稱計量配料，其中具體配料工藝方案為：電解錳渣：87.5 %~ 100%、活化劑A(頁巖）：0%~10%、活化劑B(鋁礬土）：0%~10%、還原劑(煤粉)0~5%; 步驟三:粉磨，將經(jīng)步驟二處理得到的電解錳渣和活化劑、還原劑配料后的生料通過球 磨機進行粉磨，粉磨均勻后儲存于窯尾喂料倉中，其中配合生料的細度控制在<6% (0.08mm方孔篩）； 步驟四：煅燒，將經(jīng)步驟三得到的粉磨均勻的配合料經(jīng)過固體流量計計量后，喂入斜度 為3.5%回轉窯中，配合生料從窯尾筒體的高溫段進入筒體內進行煅燒，保證窯筒體的傾斜 和緩慢地回轉，使配合生料產(chǎn)生一個沿著圓周方向翻滾又沿著軸向從高端向低端移動的復 合運動方式，燃料從窯頭采用多通道燃燒器噴入，在窯內進行燃燒，發(fā)出的熱量以火焰的輻 射、熱氣的對流、窯磚的傳導方式傳給物料，使配合生料煅燒為熟料，經(jīng)過高溫煅燒后的活 性料從窯筒體的低端卸出，等待進入冷卻機，其中煅燒過程中，回轉窯燒成帶的溫度控制在 700 °C -1350 °C之間，配合生料在窯內停留時間控制在75-120min間； 步驟五:冷卻，將經(jīng)步驟四得到的熟料通過單筒冷卻機，使熟料溫度降低到150°C環(huán)境 溫度后即為所得的活性混合材料； 步驟六:窯尾煙氣收塵凈化，將經(jīng)步驟四過程產(chǎn)生的窯尾煙氣經(jīng)過沉降室將氣流中較 大顆粒(直徑通常大于lOOum)進行分離后進入專用電收塵器進行收塵，處理后的含S02煙氣 接入凈化洗滌裝置進行凈化。
[0010] 本發(fā)明的一種用電解錳渣制造活性混合材料的制備方法， 化學反應的方程式主要如下： 在電解錳壓濾渣高溫脫硫過程中，當溫度400°C時即開始有二氧化硫產(chǎn)生，應為硫酸銨 發(fā)生反應所致;硫酸銨理論上280°C開始分解，513°C分解完全，生產(chǎn)氨氣、氮氣、二氧化硫和 水，其具體的分解過程如下所示： ① （順4) 2S〇4-NH3+NH4HS〇4 ② 2NH4HS04-(順4) 2S2O7+H2O ?3(NH4)2S2〇7-2NH3+6S〇2+2N2+9H2〇 總反應 3(NH4)2S〇4-4NH3+3S〇2+N2+6H2〇 在電解錳壓濾渣高溫脫硫過程中，當溫度到達800°C時即開始大量產(chǎn)生二氧化硫氣體， 應為體系中硫酸鈣、硫酸鎂、硫酸錳高溫下分解所致，其反應方程式如下： 主反應： 2CaS〇4-2CaO