System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 电解锰渣-铬渣协同资源化的利用方法及制备的胶凝材料技术_技高网

电解锰渣-铬渣协同资源化的利用方法及制备的胶凝材料技术

技术编号:42206077 阅读:13 留言:0更新日期:2024-07-30 18:50
本发明专利技术公开一种电解锰渣‑铬渣协同资源化的利用方法及制备的胶凝材料,包括以下步骤:S1.将一部分电石渣与电解锰渣浆料混合,进行脱氨处理,得到脱氨锰渣及氨气,将氨气进行回收;S2.将脱氨锰渣与铬渣、另一部分电石渣混合球磨,得机械改性混合原料;S3.将机械改性混合原料与水搅拌混合,即得中钙体系胶凝材料;通过电解锰渣—铬渣协同固化制备中钙体系胶凝材料实现了电解锰渣和铬渣无害化处理和建材化利用,避免对周围环境产生污染并占用大量土地资源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及资源回收,尤其涉及一种电解锰渣-铬渣协同资源化的利用方法及制备的胶凝材料


技术介绍

1、电解锰渣是电解金属锰生产过程中排放的工业固体废物,电解锰渣含有大量迁移活性强的重金属离子(如mn2+、pb2+、cu2+和zn2+)和nh4+,在露天条件下进入水、土壤和大气中,对周围环境产生巨大污染,对人类健康构成了严重威胁。电解锰渣的主要矿物相为石英、石膏、云母、六水合硫酸镁铵和黄铁矿(f2s)等,总含量达到70%以上,是一种潜在的建筑原料。但由于其火山灰活性较低,未经处理的电解锰渣主要作为硫酸盐活化剂用于水泥产品,无法达到规模化利用的要求。此外,电解锰渣可采用机械球磨活化、煅烧活化或者碱激发活化等方法提高其火山灰活性,可用于制备砖块、路基材料或充填材料等。但上述方法因其能耗较大、药剂成本高、工艺流程复杂且易带来二次污染等,难以满足电解锰企业规模化处理电解锰渣的要求。因此,开发新的方法对电解锰渣进行无害化处理和高消纳资源化利用具有重要意义。

2、铬渣是金属铬和铬盐生产过程中排放的工业废渣,在露天环境中,铬渣受到雨水淋浸后,含有的六价铬发生迁移进入水体或土壤中,对周围环境造成严重污染。因此,亟须对铬渣进行无害化处理。目前通常采用还原气氛煅烧或在碱性环境中使用硫化物或硫氢化物还原的方法,将六价铬转化为三价铬(cr2o3/cr(oh)3)。但因其能耗高或还原药剂昂贵问题,使得铬渣处理成本较高。此外,铬渣的化学组成符合建筑材料的基本成分,可作为潜在的建筑原料。

3、因此,有必要提出一种将电解锰渣、铬渣进行联合利用,进行无害化资源化回收,并运用于建筑领域的方案。


技术实现思路

1、有鉴于此,本申请提供一种电解锰渣-铬渣协同资源化的利用方法及制备的胶凝材料,用于解决如何将电解锰渣、铬渣协同固化制备中钙体系胶凝材料的问题。

2、为达到上述技术目的,本申请采用以下技术方案:

3、第一方面,本申请提供一种电解锰渣-铬渣协同资源化的利用方法,包括以下步骤:

4、s1.将一部分电石渣与电解锰渣浆料混合,进行脱氨处理,得到脱氨锰渣及氨气,将氨气进行回收;

5、s2.将脱氨锰渣与铬渣、另一部分电石渣混合球磨,得机械改性混合原料;

6、s3.将机械改性混合原料与水搅拌混合,即得中钙体系胶凝材料。

7、优选的,步骤s1与步骤s2之间还包括,将脱氨锰渣于105-110℃下干燥,直至脱氨锰渣的含水量≤1%。

8、优选的,电石渣的质量之和与电解锰渣、铬渣的质量之比为(5-15):(50-65):(25-30),中钙体系凝胶材料中cao的质量占比为30-40%,中钙体系胶凝材料中ca/si为0.8-1.0。

9、优选的,电石渣质量之和与电解锰渣、铬渣的质量之比为10:65:25,中钙体系凝胶材料中cao的质量占比为40%,中钙体系胶凝材料中ca/si为0.86。

10、优选的,铬渣包括质量份数如下的组分:4-30份二氧化硅、5-10份三氧化二铝、26-44份氧化钙、8-36份氧化镁、2-11份三氧化二铁、0.6-0.8份六氧化二铬。

11、优选的,步骤s3中,水与机械改性混合原料的质量比为0.4-0.5:1。

12、优选的,步骤s2中,机械改性混合原料的比表面积为400-500m2/kg。

13、优选的,电解锰渣浆料的含水量为20-30%。

14、第二方面,本申请提供一种中钙体系胶凝材料。

15、第三方面,本申请提供一种中钙体系胶凝材料在建筑材料中的应用。

16、本申请的有益效果如下:

17、本申请以在回收利用电解锰渣、铬渣的同时实现多手段的重金属固化:一方面,以电石渣、铬渣两种固废材料激发电解锰渣的火山灰活性,同时为胶凝材料提供碱性环境,有助于固化电解锰渣的重金属离子;另一方面,电解锰渣在碱性环境中还原铬渣中的六价铬,实现铬离子的固化,符合无害化排放要求;同时,生成的中钙体系胶凝材料在水化过程中生成的c-s-h凝胶可固化重金属离子;本申请不但解决的电解锰渣火山活性低、氨氮和重金属迁移活性强的问题,还解决了电解锰渣资源化能耗高、活化工艺复杂,经济效益低的问题;

18、本申请的电解锰渣作为活化剂促进胶凝材料水化反应的进行,提升整体的机械强度。

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【技术保护点】

1.一种电解锰渣-铬渣协同资源化的利用方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的利用方法,其特征在于,步骤S1与步骤S2之间还包括,将所述脱氨锰渣于105-110℃下干燥,直至脱氨锰渣的含水量≤1%。

3.根据权利要求1所述的利用方法,其特征在于,所述电石渣的质量之和与电解锰渣、铬渣的质量之比为(5-15):(50-65):(25-30),所述中钙体系凝胶材料中CaO的质量占比为30-40%,所述中钙体系胶凝材料中Ca/Si为0.8-1.0。

4.根据权利要求1所述的利用方法,其特征在于,所述电石渣质量之和与电解锰渣、铬渣的质量之比为10:65:25,所述中钙体系胶凝材料中CaO的质量占比为40%,所述中钙体系胶凝材料中Ca/Si为0.86。

5.根据权利要求1所述的中钙体系胶凝材料,其特征在于,所述铬渣包括质量份数如下的组分:4-30份二氧化硅、5-10份三氧化二铝、26-44份氧化钙、8-36份氧化镁、2-11份三氧化二铁、0.6-0.8份六氧化二铬。

6.根据权利要求1所述的利用方法,其特征在于,步骤S3中,所述水与机械改性混合原料的质量比为0.4-0.5:1。

7.根据权利要求1所述的利用方法,其特征在于,步骤S2中,机械改性混合原料的比表面积为400-500m2/kg。

8.根据权利要求1所述的利用方法,其特征在于,所述电解锰渣浆料的含水量为20-30%。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的利用方法得到的中钙体系胶凝材料。

10.一种如权利要求9所述的中钙体系胶凝材料在建筑材料中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种电解锰渣-铬渣协同资源化的利用方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的利用方法,其特征在于,步骤s1与步骤s2之间还包括,将所述脱氨锰渣于105-110℃下干燥,直至脱氨锰渣的含水量≤1%。

3.根据权利要求1所述的利用方法,其特征在于,所述电石渣的质量之和与电解锰渣、铬渣的质量之比为(5-15):(50-65):(25-30),所述中钙体系凝胶材料中cao的质量占比为30-40%,所述中钙体系胶凝材料中ca/si为0.8-1.0。

4.根据权利要求1所述的利用方法,其特征在于,所述电石渣质量之和与电解锰渣、铬渣的质量之比为10:65:25,所述中钙体系胶凝材料中cao的质量占比为40%,所述中钙体系胶凝材料中ca/si为0.86。

5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:曾毅力胡晓炜姚明志黄丹姜静段楠
申请(专利权)人:中冶南方都市环保工程技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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