成果简介：
本组合技术涉及湿法锰系材料酸浸渣资源综合利用，通过水洗回收锰渣中的可溶性硫酸盐，通过矿相重构改变渣中惰性矿相性质，形成具有胶凝活性的聚合物前驱体，实现免烧建材中锰渣≥70%的高掺比;通过加入其他工业废渣、水泥、外加剂等进行协同水化胶凝，提高产品强度，制备多元化免烧建材产品。
本技术解决了湿法锰系材料行业(电解金属锰、电解二氧化锰、硫酸锰等)湿法锰渣污染及综合利用困难的行业共性问题。其中惰性矿相重构制备胶凝前驱体关键技术可应用于赤泥、磷石膏等工业废渣建材化领域。
应用案例
贵州能矿锰业集团10万吨/年锰渣高效洗涤回收可溶铵锰及锰渣无害化示范项目
贵州能矿锰业集团5万吨/年锰渣制备高掺量免烧砌体示范项目
贵州能矿锰业集团5万吨/年锰渣制备高掺量混凝土及预制件示范项目
研发背景
我国是全球最大的锰系材料生产国，其中电解锰产能占全球产能95%以上。根据矿石品位不同，吨金属锰排放锰酸浸渣约5~9吨。仅按电解金属锰产量计算，近年来锰渣排放量已超过1200万吨/年。目前锰酸浸渣均采用筑坝建库湿法堆存，渗滤液中硫酸锰、硫酸铵含量较高，对地下水及地表水环境威胁较大，部分地区污染严重。锰渣库长期运行往往积水严重，库渣呈流态化，存在严重的环境污染风险和安全隐患。
由于压滤工艺及锰渣持水能力限制，新生锰渣含水率约27~30%，其溶液成分主要为硫酸锰、硫酸铵、硫酸镁等。锰渣因矿石成分、浸出工艺不同，成分差异较大、物相复杂，片状、柱状及无定型晶体等形成杂乱堆积的结构，活性较差，综合利用难度较大。
锰渣因综合利用附加值低，制备建筑材料是大宗消纳的主要方向。锰渣制备免烧砖因环境友好、投资低、规模灵活等优势成为近年来的研究重点。但由于锰酸浸渣活性低、粒度细、成分及物相复杂，水溶性硫酸盐含量较高，一旦提高锰渣掺比，锰渣砖使用过程中可溶盐将逐渐析出，强度严重下降，产品质量难以满足要求。如降低掺比，将大大限制锰渣的消纳;焙烧预处理、加热混料、长时间蒸养等虽能部分消除这一影响，但成本较高，产品经济性难以被市场接受。目前，锰酸浸渣的综合利用已成为影响锰行业健康发展的共性问题。
作用原理
本技术目的在于提供一种锰酸浸渣制备免烧砖的方法，该方法通过水洗回收锰渣中的可溶性硫酸盐，通过矿相重构改变渣中惰性矿相性质，形成具有胶凝活性的硅酸盐、铝硅酸盐等聚合物，实现建材中锰渣≥70%的高掺比;通过加入其他工业废渣、水泥、外加剂等进行协同水化胶凝，提高产品强度，制备免烧砌体、陶粒骨料、混凝土、预制件等多元化建材。
市场分析
目前，我国已成为全球最大的电解锰生产国、消费国和出口国，产能占世界的95%以上。行业内大多使用Mn%=12~18%的
低品位矿生产，通常每吨金属锰产生化合渣7~9吨。随着国内部分区域矿石贫化程度的加剧，吨锰渣量不断上升，少数企业吨锰产渣量已超过10吨。
按照2018年电解金属锰产量计算，全国年产渣量约1200万吨以上。根据历史产量累积计算，全国库存锰渣数量已超过1亿吨。
锰渣引起的安全及环保问题已引起政府及社会的高度关注，成为影响行业健康发展的共性问题。本技术原辅料成本低廉、来源广泛，生产过程无“三废”产生、环境友好，生产规模及产品方案灵活，可有效解决锰行业面临的废渣污染及综合利用问题，是政府及锰行业急需的重点技术。
声明：
“电解锰渣制备绿色免烧胶凝建材技术” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：贵州大学
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2024年12月06日 ~ 08日 
