一種電解錳渣生產高強加氣混凝土砌塊及其製備方法
2023-05-07 02:13:31
專利名稱：一種電解錳渣生產高強加氣混凝土砌塊及其製備方法
技術領域：
本發明涉及化工製備領域，具體是一種利用電解錳渣生產加氣混凝土砌塊及其製備方法，屬於工業固體廢渣綜合利用技術。
背景技術：
我國是世界最主要的錳金屬生產國，年錳產量達世界總產量的90%以上，其產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)得到電解液硫酸錳後經電解來實現的，由於我國錳礦礦石中MnCO3含量僅在20%以內，礦石中其它礦物組分在化合反應過程中以電解錳渣的形式排出。一般而言，每生產I噸電解金屬錳平均產生7-10噸左右的電解錳渣，由於缺乏有效的利用手段，這些含水率達到40%左右的電解錳渣全部堆存在堆場，逐年堆放的排渣已對環境造成了嚴重汙染，主要表現為電解錳渣中含有的大量氨氮、 硫酸鹽、重金屬錳離子等對渣場附近大氣、水源、土壤等造成的汙染，已成為制約我國電解錳行業發展的最重要的原因。因此，亟待解決電解錳渣資源化利用的難題。長期以來，由於我國對工業生產過程中廢棄物汙染環境的重視程度不夠，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峻挑戰，其資源化利用幾乎為空白，關於電解錳渣資源化利用的方法尚處於實驗室研究階段。主要包括1)用作普通矽酸鹽水泥生產的原材料，主要利用電解錳渣屬於矽酸鹽材料的性質，或是將電解錳渣視為工業石膏作為水泥緩凝劑加以利用，或者是將其用於水泥顏色調節劑。2)將電解錳渣用於生產特種建築膠凝材料。這種用方式存在諸如原材料處理難度大、材料性能優勢發揮不明顯等問題，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。通過對我國著名「錳三角」地區的電解錳渣進行化學組成和性能分析測定知放射性指示達到國家規定要求，電解錳渣屬於活性很低的酸性渣。見下表電解錳渣的放射性檢測數據
項目GB6566-2000實測值
內照射指數Ire 外照射指數Ir電解錳渣的主要成分測定如下(各成份含量％ )
Sio2 Cao Mgo Mno Fe2O3 Al2O3 Na2O K2O 其它 loss 合計
32.6IL9 LI 4 2 IZl 5 8 02 06167§ 85.3
因此利用現有電解錳渣工業廢棄物來製備生產高強新型蒸壓加氣混凝土砌塊的是完全可行的。
發明內容
本發明的目的正是針對上述諸多問題，提供一種工藝簡單、操作方便、沒有汙染、電解錳渣消耗量大，便於機械化生產的產品配方和工藝技術來生產高強新型蒸壓加氣混凝土砌塊。本發明解決問題所採用的技術方案是一種電解錳渣生產高強加氣混凝土砌塊，它是由以下原料製成(I)、基本原料電解錳渣48 % -58 %、矽砂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，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。一種電解錳渣生產高強加氣混凝土砌塊的製備方法，包括以下步驟①、電解錳渣預處理將電解錳渣中摻和佔總量5% -8%的生石灰粉攪拌均勻，待用；②、細磨按權利要求I所述比例將經過預處理的電解錳渣與矽砂進行混合細磨，將生石灰破碎，研磨成粉，待用；③、液體料預先配製將權利要求I所述比例的水玻璃溶解在需要加入的水中稀釋製得；④、拌料按權利要求I所述比例將經細磨好的錳渣、矽沙與待用的生石灰、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製了水玻璃的液體料中，水料重量比為0. 6-0. 7，所有原材料混合強制高速攪拌後得到料漿，將料漿注入模框內送入靜養室靜養1-2小時；⑤、蒸汽養護待鋁粉發泡完畢後按要求尺寸切割坯體，隨即將坯體放入蒸壓釜蒸汽養護，養護的方法是升溫2. 5小時至大氣壓達I. 25mpa，恆溫恆壓6小時，再降溫降壓
2.5小時到常溫，即得成品。所述的助劑為燒鹼、三乙醇醛和聚乙烯醇醛膠，在助劑總量中均佔等量。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含量大於95%,含泥量低於3%。所述鋁粉的覆水面積大於5000cm/g。本發明中的矽砂主要是提高錳渣中的含矽量，增加強度；使用的水泥、石灰及添加劑等原材料來提供產品的早期及後期的強度，石灰作為強鹼性材料，既能固化電解錳渣中殘存的許多金屬元素，消除汙染，又能與電解錳渣中的許多物質和二氧化矽等發生化學反應增加產品的強度，尤其是經石灰激活後的電解錳渣中各組份更容易被水泥助劑等材料膠結，使其作用得以極大地發揮，產品的強度得以提高；鋁粉發泡產生的泡沫在混凝土中生成大量的空隙，降低產品密度，實現輕質的目的；水玻璃是電解錳渣作膠凝材料的活性引發劑和矽酸鹽混凝土強度的增強劑，加進的水玻璃能使泡孔周圍的混凝土先行固化並排出多餘的水份，有助於產品強度的提高，水玻璃等的加入還能適當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。利用本方法生產的加氣混凝土砌塊容重低，強度大，成本低，低於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指標對比
權利要求
1.一種電解錳渣生產高強加氣混凝土砌塊，其特徵於，它是由以下原料製成 (1)、基本原料電解錳渣48%-58 %、矽砂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，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高強加氣混凝土砌塊的製備方法，包括以下步驟 ①、電解錳渣預處理將電解錳渣中摻和佔總量5%-8%的生石灰粉攪拌均勻，待用； ②、細磨按權利要求I所述比例將經過預處理的電解錳渣與矽砂進行混合細磨，將生石灰破碎，研磨成粉，待用； ③、液體料預先配製將權利要求I所述比例的水玻璃溶解在需要加入的水中稀釋製得; ④、拌料按權利要求I所述比例將經細磨好的錳渣、矽沙與待用的生石灰、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製了水玻璃的液體料中，水料重量比為O. 6-0. 7，所有原材料混合強制高速攪拌後得到料漿，將料漿注入模框內送入靜養室靜養1-2小時； ⑤、蒸汽養護待鋁粉發泡完畢後按要求尺寸切割坯體，隨即將坯體放入蒸壓釜蒸汽養護，養護的方法是升溫2. 5小時至大氣壓達I. 25mpa，恆溫恆壓6小時，再降溫降壓2. 5小時到常溫，即得成品。
3.根據權利要求I所述的電解錳渣生產高強加氣混凝土砌塊，或權利要求2所述的電解錳渣生產高強加氣混凝土砌塊的製備方法，其特徵在於所述的助劑為燒鹼、三乙醇醛和聚乙烯醇醛膠，在助劑總量中均佔等量。
4.根據權利要求I所述的電解錳渣生產高強加氣混凝土砌塊，或權利要求2所述的電解錳渣生產高強加氣混凝土砌塊的製備方法，其特徵在於所述生石灰的有效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.根據權利要求I所述的電解錳渣生產高強加氣混凝土砌塊，或權利要求2所述的電解錳渣生產高強加氣混凝土砌塊的製備方法，其特徵在於所述矽砂的SiO2含量大於95%,含泥量低於3%。
6.根據權利要求I所述的電解錳渣生產高強加氣混凝土砌塊，或權利要求2所述的電解錳渣生產高強加氣混凝土砌塊的製備方法，其特徵在於所述鋁粉的覆水面積大於5000cm/g。
全文摘要
本發明公開了一種電解錳渣生產高強加氣混凝土砌塊及其製備方法，它是由以下原料製成(1)基本原料電解錳渣48％-58％、矽砂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，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。其製備方法是將所述原料預處理後根據需要按比例強制攪拌後得到料漿，再進行靜養和蒸壓釜蒸汽養護得到產品。利用本發明生產的加氣混凝土砌塊容重低，強度大，工藝簡單、操作方便、沒有汙染、電解錳渣消耗量大，便於機械化生產。
文檔編號C04B18/14GK102795883SQ20121032166
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月31日 優先權日2012年8月31日
發明者劉橋興 申請人:劉橋興