[发明专利]电解锰渣综合利用及制备微晶玻璃的方法

说明书

电解锰渣综合利用及制备微晶玻璃的方法，属于资源再利用领域。该方法以电解锰渣为主要原料，以生石灰为氨氮提取剂、煤泥为石膏分解剂和石英砂(补充二氧化硅)、铝土矿(补充三氧化二铝)、钠长石(补充钠钾)等为调质剂，经过二次焙烧和熔融水淬得到玻璃料，通过布料、烧结、晶化得到微晶玻璃。得到的微晶玻璃的抗弯强度36.2～55.8MPa，耐酸性(1.0％硫酸)0.03～0.11％，耐碱性(1.0％氢氧化钠)0.002～0.015％，满足JC/T872‑2000建筑装饰用微晶玻璃的标准要求。本发明通过一窑(焙烧窑)多烧(焙烧)、热态二次焙烧砂进入熔融炉方式，利用焙烧过程的显热，达到节能效果，具有制备工艺简单、节能环保等特点。

技术领域

本发明涉及重金属污染土协同焚烧飞灰制备陶粒的方法，特别涉及利用微波烧结方法对重金属污染土和焚烧飞灰进行烧结和重金属固化的方法。

背景技术

我国锰生产主要以电解工艺为主，企业分布主要位于著名的“锰三角”地区，即湖南花垣、重庆秀山和贵州的松桃、大龙等，其他地区如广西、四川、湖北等11省份也有一定数量分布。以贵州省为例，2015年电解锰渣产生量约为81万吨，2016年为102万吨，其存量大约2000万吨。当前，我国已成为全球最大的电解锰生产国、消费国、出口国，伴随巨大的市场需求，导致锰矿资源的大量采掘，而开采、加工等过程引起的生态环境破坏与污染也不容忽视，其中，电解锰渣的环境危害和处理处置也是面临的不可回避的问题。

电解锰渣为酸性废渣，其浸出液中的硫酸盐、氨氮、锰含量都很高。某些电解锰渣浸出液分析其总锰、总铅、总镉、总锌、总铜、总砷和总汞，结论为电解锰渣属于一般工业固体废弃物(2类)，而某些锰渣中含有Hg、Cd、As、Pb等第一类环境污染物，Mn、Fe、C u、Zn等第二类环境污染物，尤其是Mn含量极高。

电解锰渣经雨水淋浸而产生的渗滤液对地表水和地下水造成严重污染。电解锰渣成分复杂，含有Zn、Pb、Cu、As等危险废物名录因子。锰渣库渗水的水质极差，Mn、NH3-N、SS、COD、Cd都极高。同时对比渣场地区河流底泥与本底值河流的底泥，发现渣场地区河流的Mn、Pb、Zn、Cd数倍于甚至数十倍于本底值河流，说明周边的河流受到电解锰渣浸出液的污染。淋浸而产生的渗滤液下渗，则威胁地下水质安全，利用受污染的河水灌溉，则农田系统受到破坏，用于工业用水，则会引起其他不明确的安全问题。

目前电解锰渣处置方式主要以下几种：

(1)堆存

锰渣主要作为一般工业固体废弃物，基本采用大量堆存的方式，不仅存在严重生态安全隐患，同时其中大量有价金属也无法得到利用，造成资源的浪费。该处置方法存在占地、浪费资源、潜在环境污染等缺点。

(2)有价金属的回收

电解锰渣中的有价金属回收主要针对锰渣中的锰物质回收利用，其他金属回收意义不大。可以采用清水洗渣一铵盐沉淀法从电解锰废渣中回收可溶性锰，电解锰废渣中锰的回收率可达到99.8％以上，回收得到的含锰沉淀物中锰含量达到3l％以上。也可利用二氧化碳和氨水回收锰渣滤液中可溶性锰，可溶性锰回收率达75以上，lkg电解锰渣可回收27mg碳酸锰而回收的碳酸锰可重新利用于电解锰的生产。该处置方法存在处置成本高，处置后的锰渣还需要进一步处置等缺点。

(3)建材资源化

电解锰渣是一种含硫量高的硫酸盐、铝硅酸工业废弃物，从材料组成角度分析，建材资源化将是其利用的重要途径。可利用锰渣部分替代石膏作水泥缓凝剂其在凝结时间、安定性、放射性检验均符合国家标准，能达到较好的利用效果。同时可利用锰渣制备加气混凝土，其抗压强度、抗冲刷力等符合要求。可采用将废渣先磨细，再磁选回收残余锰，最后制民用砖的方案获得成功。该处置方法存在稳定性差、利用价值低等缺点。

(4)土壤改良