專利名稱：一種電解錳渣生產(chǎn)高強(qiáng)加氣混凝土砌塊及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工制備領(lǐng)域，具體是一種利用電解錳渣生產(chǎn)加氣混凝土砌塊及其制備方法，屬于工業(yè)固體廢渣綜合利用技術(shù)。
背景技術(shù)：
我國是世界最主要的錳金屬生產(chǎn)國，年錳產(chǎn)量達(dá)世界總產(chǎn)量的90%以上，其產(chǎn)品的獲得大部分是通過硫酸化合菱錳礦(主要有效成分為MnCO3)得到電解液硫酸錳后經(jīng)電解來實(shí)現(xiàn)的，由于我國錳礦礦石中MnCO3含量僅在20%以內(nèi)，礦石中其它礦物組分在化合反應(yīng)過程中以電解錳渣的形式排出。一般而言，每生產(chǎn)I噸電解金屬錳平均產(chǎn)生7-10噸左右的電解錳渣，由于缺乏有效的利用手段，這些含水率達(dá)到40%左右的電解錳渣全部堆存在堆場(chǎng)，逐年堆放的排渣已對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重污染，主要表現(xiàn)為電解錳渣中含有的大量氨氮、 硫酸鹽、重金屬錳離子等對(duì)渣場(chǎng)附近大氣、水源、土壤等造成的污染，已成為制約我國電解錳行業(yè)發(fā)展的最重要的原因。因此，亟待解決電解錳渣資源化利用的難題。長期以來，由于我國對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程中廢棄物污染環(huán)境的重視程度不夠，加之電解錳渣這種惰性材料資源化利用難度較大，我國電解錳渣的無害化處置仍面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，其資源化利用幾乎為空白，關(guān)于電解錳渣資源化利用的方法尚處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。主要包括1)用作普通硅酸鹽水泥生產(chǎn)的原材料，主要利用電解錳渣屬于硅酸鹽材料的性質(zhì)，或是將電解錳渣視為工業(yè)石膏作為水泥緩凝劑加以利用，或者是將其用于水泥顏色調(diào)節(jié)劑。2)將電解錳渣用于生產(chǎn)特種建筑膠凝材料。這種用方式存在諸如原材料處理難度大、材料性能優(yōu)勢(shì)發(fā)揮不明顯等問題，限制了其資源化利用，我國電解錳渣的資源化利用途徑少，研究電解錳渣資源化利用是很重要的課題。通過對(duì)我國著名“錳三角”地區(qū)的電解錳渣進(jìn)行化學(xué)組成和性能分析測(cè)定知放射性指示達(dá)到國家規(guī)定要求，電解錳渣屬于活性很低的酸性渣。見下表電解錳渣的放射性檢測(cè)數(shù)據(jù)
項(xiàng)目GB6566-2000實(shí)測(cè)值
內(nèi)照射指數(shù)Ire 外照射指數(shù)Ir電解錳渣的主要成分測(cè)定如下(各成份含量％ )
Sio2 Cao Mgo Mno Fe2O3 Al2O3 Na2O K2O 其它 loss 合計(jì)
32.6IL9 LI 4 2 IZl 5 8 02 06167§ 85.3
因此利用現(xiàn)有電解錳渣工業(yè)廢棄物來制備生產(chǎn)高強(qiáng)新型蒸壓加氣混凝土砌塊的是完全可行的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正是針對(duì)上述諸多問題，提供一種工藝簡單、操作方便、沒有污染、電解錳渣消耗量大，便于機(jī)械化生產(chǎn)的產(chǎn)品配方和工藝技術(shù)來生產(chǎn)高強(qiáng)新型蒸壓加氣混凝土砌塊。本發(fā)明解決問題所采用的技術(shù)方案是一種電解錳渣生產(chǎn)高強(qiáng)加氣混凝土砌塊，它是由以下原料制成(I)、基本原料電解錳渣48 % -58 %、硅砂20-30 %、水泥5_10 %、生石灰15-25%，所述的百分比為重量百分比；(2)、添加劑以基本原料100 %計(jì)，鋁粉為基本原料的0. 5-1. 2 %。、水玻璃為 1-5%、苯磺酸鈉類洗衣粉0. 05-0. 1%。、助劑總量為0. 1-0.4%，所述的百分比為重量百分比；(3)、溶劑溶劑為水，水與基本原料的水料重量比為0. 6-0. 7。一種電解錳渣生產(chǎn)高強(qiáng)加氣混凝土砌塊的制備方法，包括以下步驟①、電解錳渣預(yù)處理將電解錳渣中摻和占總量5% -8%的生石灰粉攪拌均勻，待用；②、細(xì)磨按權(quán)利要求I所述比例將經(jīng)過預(yù)處理的電解錳渣與硅砂進(jìn)行混合細(xì)磨，將生石灰破碎，研磨成粉，待用；③、液體料預(yù)先配制將權(quán)利要求I所述比例的水玻璃溶解在需要加入的水中稀釋制得；④、拌料按權(quán)利要求I所述比例將經(jīng)細(xì)磨好的錳渣、硅沙與待用的生石灰、水泥、添加劑中所述的鋁粉、苯磺酸鈉類洗衣粉及助劑加入配制了水玻璃的液體料中，水料重量比為0. 6-0. 7，所有原材料混合強(qiáng)制高速攪拌后得到料漿，將料漿注入?？騼?nèi)送入靜養(yǎng)室靜養(yǎng)1-2小時(shí)；⑤、蒸汽養(yǎng)護(hù)待鋁粉發(fā)泡完畢后按要求尺寸切割坯體，隨即將坯體放入蒸壓釜蒸汽養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)的方法是升溫2. 5小時(shí)至大氣壓達(dá)I. 25mpa，恒溫恒壓6小時(shí)，再降溫降壓
2.5小時(shí)到常溫，即得成品。所述的助劑為燒堿、三乙醇醛和聚乙烯醇醛膠，在助劑總量中均占等量。所述生石灰的有效Cao含量為70% _80%，溶解速度為8_12分鐘，溶解溫度為60-80攝氏度。所述娃砂的Sio2含量大于95%,含泥量低于3%。所述鋁粉的覆水面積大于5000cm/g。本發(fā)明中的硅砂主要是提高錳渣中的含硅量，增加強(qiáng)度；使用的水泥、石灰及添加劑等原材料來提供產(chǎn)品的早期及后期的強(qiáng)度，石灰作為強(qiáng)堿性材料，既能固化電解錳渣中殘存的許多金屬元素，消除污染，又能與電解錳渣中的許多物質(zhì)和二氧化硅等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)增加產(chǎn)品的強(qiáng)度，尤其是經(jīng)石灰激活后的電解錳渣中各組份更容易被水泥助劑等材料膠結(jié)，使其作用得以極大地發(fā)揮，產(chǎn)品的強(qiáng)度得以提高；鋁粉發(fā)泡產(chǎn)生的泡沫在混凝土中生成大量的空隙，降低產(chǎn)品密度，實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)的目的；水玻璃是電解錳渣作膠凝材料的活性引發(fā)劑和硅酸鹽混凝土強(qiáng)度的增強(qiáng)劑，加進(jìn)的水玻璃能使泡孔周圍的混凝土先行固化并排出多余的水份，有助于產(chǎn)品強(qiáng)度的提高，水玻璃等的加入還能適當(dāng)消除因電解錳渣中二水石膏量太多造成的過度緩凝等不利影響。利用本方法生產(chǎn)的加氣混凝土砌塊容重低，強(qiáng)度大，成本低，低于粉煤灰蒸壓加氣輪的成本(詳見下表)。電解錳渣與粉煤灰蒸壓加氣混凝土技術(shù)指標(biāo)對(duì)比
權(quán)利要求
1.一種電解錳渣生產(chǎn)高強(qiáng)加氣混凝土砌塊，其特征于，它是由以下原料制成 (1)、基本原料電解錳渣48%-58 %、硅砂20-30 %、水泥5-10 %、生石灰15-25%，所述的百分比為重量百分比； (2)、添加劑以基本原料100%計(jì)，鋁粉為基本原料的O.5-1. 2%。、水玻璃為1-5%、苯磺酸鈉類洗衣粉為O. 05-0. 1%。、助劑總量為O. 1-0. 4%，所述的百分比為重量百分比； (3)、溶劑溶劑為水，水與基本原料的水料重量比為O.6-0. 7。
2.一種電解錳渣生產(chǎn)高強(qiáng)加氣混凝土砌塊的制備方法，包括以下步驟 ①、電解錳渣預(yù)處理將電解錳渣中摻和占總量5%-8%的生石灰粉攪拌均勻，待用； ②、細(xì)磨按權(quán)利要求I所述比例將經(jīng)過預(yù)處理的電解錳渣與硅砂進(jìn)行混合細(xì)磨，將生石灰破碎，研磨成粉，待用； ③、液體料預(yù)先配制將權(quán)利要求I所述比例的水玻璃溶解在需要加入的水中稀釋制得; ④、拌料按權(quán)利要求I所述比例將經(jīng)細(xì)磨好的錳渣、硅沙與待用的生石灰、水泥、添加劑中所述的鋁粉、苯磺酸鈉類洗衣粉及助劑加入配制了水玻璃的液體料中，水料重量比為O. 6-0. 7，所有原材料混合強(qiáng)制高速攪拌后得到料漿，將料漿注入?？騼?nèi)送入靜養(yǎng)室靜養(yǎng)1-2小時(shí)； ⑤、蒸汽養(yǎng)護(hù)待鋁粉發(fā)泡完畢后按要求尺寸切割坯體，隨即將坯體放入蒸壓釜蒸汽養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)的方法是升溫2. 5小時(shí)至大氣壓達(dá)I. 25mpa，恒溫恒壓6小時(shí)，再降溫降壓2. 5小時(shí)到常溫，即得成品。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電解錳渣生產(chǎn)高強(qiáng)加氣混凝土砌塊，或權(quán)利要求2所述的電解錳渣生產(chǎn)高強(qiáng)加氣混凝土砌塊的制備方法，其特征在于所述的助劑為燒堿、三乙醇醛和聚乙烯醇醛膠，在助劑總量中均占等量。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電解錳渣生產(chǎn)高強(qiáng)加氣混凝土砌塊，或權(quán)利要求2所述的電解錳渣生產(chǎn)高強(qiáng)加氣混凝土砌塊的制備方法，其特征在于所述生石灰的有效CaO含量為70% -80%，溶解速度為8-12分鐘，溶解溫度為60-80攝氏度。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電解錳渣生產(chǎn)高強(qiáng)加氣混凝土砌塊，或權(quán)利要求2所述的電解錳渣生產(chǎn)高強(qiáng)加氣混凝土砌塊的制備方法，其特征在于所述硅砂的SiO2含量大于95%,含泥量低于3%。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電解錳渣生產(chǎn)高強(qiáng)加氣混凝土砌塊，或權(quán)利要求2所述的電解錳渣生產(chǎn)高強(qiáng)加氣混凝土砌塊的制備方法，其特征在于所述鋁粉的覆水面積大于5000cm/g。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電解錳渣生產(chǎn)高強(qiáng)加氣混凝土砌塊及其制備方法，它是由以下原料制成(1)基本原料電解錳渣48％-58％、硅砂20-30％、水泥5-10％、生石灰15-25％，所述的百分比為重量百分比；(2)添加劑以基本原料100％計(jì)，鋁粉為基本原料的0.5-1.2‰、水玻璃為1-5％、苯磺酸鈉類洗衣粉為0.05-0.1‰、助劑總量為0.1-0.4％，所述的百分比為重量百分比；(3)溶劑溶劑為水，水與基本原料的水料重量比為0.6-0.7。其制備方法是將所述原料預(yù)處理后根據(jù)需要按比例強(qiáng)制攪拌后得到料漿，再進(jìn)行靜養(yǎng)和蒸壓釜蒸汽養(yǎng)護(hù)得到產(chǎn)品。利用本發(fā)明生產(chǎn)的加氣混凝土砌塊容重低，強(qiáng)度大，工藝簡單、操作方便、沒有污染、電解錳渣消耗量大，便于機(jī)械化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C04B18/14GK102795883SQ20121032166
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者劉橋興 申請(qǐng)人:劉橋興