[发明专利]一种利用电解二氧化锰废渣制备泡沫混凝土砖的方法

说明书

本发明属于资源循环再生利用及建筑材料技术领域，提供一种利用电解二氧化锰废渣制备泡沫混凝土砖的方法，将废渣浸泡、压滤得水洗锰渣；水洗锰渣加入中和槽中和反应；压滤得除杂后的锰渣；干燥锰渣，将部分干燥锰渣煅烧，然后放入球磨机，加入生石灰、铝酸酯偶联剂球磨得活化的锰渣；向活化的锰渣中加入干燥锰渣、硅酸盐水泥、聚丙烯纤维，加水搅拌成混凝土浆体；利用压缩空气发泡器将发泡剂溶液制作成泡沫并混入混凝土浆体中，得到泡沫混凝土拌合物；成形养护得泡沫混凝土砖。本发明回收利用废弃锰渣，一部分经过改性成为活性成分，另一部分未改性作为掺料，提高锰渣的掺入比率，能大规模消化锰渣，获得强度高、质量轻和吸水率低的泡沫混凝土砖。

技术领域

本发明涉及资源循环再生利用及建筑材料技术领域，具体涉及一种利用电解二氧化锰废渣制备泡沫混凝土砖的方法。

背景技术

电解二氧化锰主要用于电池工业，随着电动自行车的普及和电动汽车的发展，锰酸锂正极材料用二氧化锰发展迅速，国内对锰酸锂电池材料电解二氧化锰的需求正以每年20％-30％的速度增长，价格也一路攀升，带动着整个二氧化锰产业的发展。电解二氧化锰的浸出工序会产生大量的浸出过滤渣和少量的脱杂净化渣，俗称锰渣。目前，行业内普遍采用堆积和掩埋的方式处置，不仅占用土地，还会带来环境污染和安全隐患，因此，锰渣的资源化利用是一种必然趋势，也是国家产业政策的要求。

锰渣属于工业固体废物，锰渣中重金属离子微量存在，没有毒性，也没有放射性。通过高压隔膜压滤机压滤生成的锰渣状态均为湿饼状，松散后呈黄泥状，pH值大约为6，呈弱酸性，含水率为25％～30％(含有游离水和结晶水)，粒度很细，80μm以下的占比超过80％。锰渣的资源化存在这一定的困难，主要是由锰渣本身的性质决定的，主要体现在三个方面：一是含水高，保持在25％～30％，难以搬运，运输成本高(运水费用)，同时锰渣呈黄泥状，粒度超细，难与其他物料混合拌匀，甚至无法上皮带。二是没有经过高温激发，物质活性低，达不到建筑行业材料的活性要求。三是有少量的游离锰离子和硫酸根离子，有一定的污染性，但用在建材方面，可以采用少量掺用的方法控制污染。

目前，有些锰厂已将二氧化锰渣用于制备蒸压砖、免烧砖等方面，但由于这些砖的运输成本较高，转化后的经济效益有限，还受销售半径的限制，未能广泛推广应用。蒸压泡沫混凝土砖主要是由水泥、矿渣粉、河砂为生产原材料，拌和后经压力空气发泡，强制将空气拌入混合浆内，将微气泡结构的混凝土浇模成型，经蒸压反应等工序制作而成，是一种环保、节能、材质稳定的新型墙体材料。该泡沫砖由于质轻，干密度只有普通混凝土的1/5-1/8，可以降低运输成本，且受市场欢迎，如果能二氧化锰渣用于制备泡沫混凝土砖，则能实现二氧化锰废渣综合利用，获得可观的经济效益。

公开号为CN101698586B的中国发明专利公开了一种电解锰渣综合利用的工艺，用水泥、生石灰、二水石膏、电解锰渣和铝粉加水制备而成，将原材料进行搅拌得到料浆，待铝粉发泡完毕后按要求尺寸切割坯体，随即将坯体放入高压釜蒸汽养护，即得成品；该发明为电解锰渣找到了切实有效的利用方法、解决了电解锰渣堆置后带来的各种问题，特别解决了其产生的污染问题。但该发明采用的电解锰渣未经过处理，里面还含有较多的酸性物质和可溶性物质，如可溶性锰离子，用于建筑材料，具有一定的有害性；另一方面该工艺采用的化学发泡形成的大部分气孔呈贯通状或半封闭状，半封闭或贯通性气孔形成毛细管作用，容易吸收，造成水分内渗，导致有害成分溶出、材料膨胀、开裂，以至直接影响产品使用的安全性和产品的使用寿命。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种利用电解二氧化锰废渣制备泡沫混凝土砖的方法，本发明回收利用了废弃的锰渣，其中一部分经过改性成为活性成分，另一部分未改性作为掺料，提高了锰渣的整体掺入比率，能大规模消化锰渣，可以获得强度高、质量轻和吸水率低的泡沫混凝土砖。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种利用电解二氧化锰废渣制备泡沫混凝土砖的方法，包括以下步骤：