锰渣资源化利用试验研究

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• 责任者：练强
• 主题词：锰渣 ; 资源化利用 ; 酸浸 ; 建筑陶瓷砖 ; 工艺陶瓷
• 年：2009
• 作者单位：贵州大学

摘要

锰渣是企业加工提炼金属锰等产品所排放的固体废弃物。当前贵州遵义等地区锰渣排量巨大，每生产 1t 锰要排放 8-10t 以上的锰渣。而到目前为止，遵义地区锰渣还没有得到很好地利用，所排放的大量锰渣堆积占用大片土地，对环境造成严重污染，危害人类健康，破坏生态平衡。因此，锰渣资源化利用已成为锰业可持续发展的关键。论文阐述了锰渣国内外综合利用现状，开展了遵义锰渣理化性质研究，锰渣酸法浸出锰最佳条件试验，锰渣制备建筑陶瓷砖及工艺陶瓷试验研究。在查阅大量文献资料的基础上，发现利用锰渣制备陶瓷为一较新颖的课题，在国内锰渣综合利用研究中尚属空白，故而本研究应有重要的理论研究意义及开发利用经济价值。论文以遵义锰渣为试验研究对象，通过化学全分析、红外光谱分析、热分析及 X 射线衍射分析等现代测试分析手段，分析了锰渣矿物组成、化学组成等理化特性，研究了矿物的性质及矿物材料基本性能。以锰渣为原料，硫酸作浸取剂，采用冷法浸出锰工艺，研究了硫酸用量、液固比、反应时间、搅拌强度等因素对锰浸出率的影响，确定了适宜的酸浸条件为：锰渣与浓硫酸的比例 10(g):5(mL)，液固比为 3:1，反应时间 2h，搅拌速度为150r/min 时，锰的浸出率可达到 86.53%。采用 CaO-Al2O3-SiO2 三元系统相图从理论上确定锰渣陶瓷砖坯体原料配方，通过半干压成型、干燥、烧结等工艺制得锰渣陶瓷砖。论文利用 XRD、EPMA等现代测试技术对锰渣陶瓷砖微观结构及物理化学性能进行了测试分析，试验表明锰渣陶瓷砖某些物理性能均能达到陶瓷砖国标要求，锰渣制备建筑陶瓷砖是可行的。论文从工艺陶瓷配料、成型、烧成等工艺方面初步探索了锰渣制备工艺陶瓷的可行性，试验表明锰渣可塑性较差，加入一定量可塑性较好的粘结原料后坯体成型较好，烧成工艺陶瓷品质优良，试验证明利用锰渣来制备工艺陶瓷是可行的。论文提出了锰渣酸浸二次回收锰资源、锰渣制备建筑陶瓷砖及工艺陶瓷等锰 渣综合利用途径，为遵义锰渣资源化利用提供了可靠的理论依据，也将为贵州省锰工业的可持续发展和环境保护带来较大的经济效益和社会效益。该研究成果证明锰渣具有综合利用、开展循环经济的潜在价值。