采用磷酸镁水泥固化电解锰渣的方法

本发明涉及一种电解锰渣无害化处理技术，尤其涉及一种采用磷酸镁水泥固化电解锰渣的方法。

背景技术：

1、锰是一种重要的工业原料，广泛用于工业、农业、医疗等领域；纯锰的制备常采用直流电电解硫酸锰溶液得到，电解锰渣(电解锰渣)就是在电解法制备锰的过程中产生的一种工业废渣，电解锰渣是一种硫酸盐含量高、细度细、含水率大、重金属与氨氮含量超标的酸性泥糊状工业固废。传统的堆存、填埋等粗放处理方式不仅会占用大量土地，而且会对渣场周边造成严重的环境污染，特别是在雨水冲洗淋溶作用下，电解锰渣中可溶性的mn2+和nh4+-n会慢慢迁移进入周围土壤和水体中，人体若摄入过量锰和氨氮，会导致新陈代谢和胰岛素分泌素乱，严重时还会致癌、畸形、肝脏损伤等。

2、目前，针对电解锰渣的无害化处理，主要思路是使电解锰渣中的污染成分呈现出化学惰性或被包裹起来，以便综合利用或处置。现有技术通常采用复合硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、低品位mgo等与其他材料(如：nah2po4、nh4h2po4)协同稳定固化mn2+和nh4+-n，也有采用氢氧化钙性工业废弃物(如：赤泥、电石渣、磷石膏)“以废治废”的方式处置电解锰渣。氢氧化钙性材料固化电解锰渣中mn2+和nh4+-n 是将电解锰渣中可溶性mn2+转变为不溶态的mn4+、nh4+-n转变为氨气形式逸出。上述研究对电解锰渣无害化处理的研究取得了不错的成果，但由于我国电解锰渣堆存量巨大，有必要拓宽固化电解锰渣的原料以寻得经济和固化效果良好的固化剂。

技术实现思路

1、针对背景技术中的问题，本发明提出了一种采用磷酸镁水泥固化电解锰渣的方法，其创新在于：所述方法包括：

2、1)将电解锰渣烘干至恒重，然后采用球磨机将电解锰渣的粒度磨至3mm以下；

3、2)将电解锰渣和重烧氧化镁搅拌均匀，得到混合物a；

4、3)将磷酸二氢钾和硼砂加入水中，完全溶解后，得到混合物b；

5、4)将混合物a和混合物b投入搅拌锅中，充分混合后，得到浆体；

6、5)将浆体注入立方体模具中，在室温下养护24小时后脱模，静置28天后得到无害化砌块；

7、前述各种物质的质量份数分别为：电解锰渣845份、重烧氧化镁100份、磷酸二氢钾25份、硼砂2 份、水369.36份。

8、前述方案的原理是：混合物a和混合物b混合后，电解锰渣中的mn2+先与po43-、oh-等阴离子反应生成mn(oh)2、mn3(po4)2·3h2o难溶性化合物，随着磷酸镁水泥的水化产物鸟粪石晶体的逐渐生成，前述难溶性化合物逐渐吸附于鸟粪石表面或被包裹在致密的晶体结构网内部，氨氮则通过鸟粪石晶体 (nh4mgpo4·6h2o)固化，在碱性环境下部分nh4+-n则转换为nh3逃逸；最终，通过化学键合、吸附和物理包裹等协同作用实现电解锰的高效率固化无害化处理。所得到的最终产物，可作为建筑材料使用，相比于现有技术，本发明能够明显减少化学剂的用量，降低电解锰渣的处理成本，扩大电解锰渣回收利用范围，提高电解锰渣回收利用效率。

9、本发明的有益技术效果是：提出了一种采用磷酸镁水泥固化电解锰渣的方法，该方案拓宽了固化电解锰渣的原料选型，且处理成本较低，能有效提高电解锰渣回收利用效率。

技术特征：

1.一种采用磷酸镁水泥固化电解锰渣的方法，其特征在于：所述方法包括：

技术总结本发明公开了一种采用磷酸镁水泥固化电解锰渣的方法，所述方法包括：1）将电解锰渣烘干至恒重，然后采用球磨机对电解锰渣进行研磨；2）将电解锰渣和重烧氧化镁搅拌均匀，得到混合物A；3）将磷酸二氢钾和硼砂加入水中，完全溶解后，得到混合物B；4）将混合物A和混合物B充分混合后，得到浆体；5）将浆体注入立方体模具中，在室温下养护24小时后脱模，静置28天后得到无害化砌块；各种物质的质量份数分别为：电解锰渣845份、重烧氧化镁100份、磷酸二氢钾25份、硼砂2份、水369.36份。本发明的有益技术效果是：提出了一种采用磷酸镁水泥固化电解锰渣的方法，该方案拓宽了固化电解锰渣的原料选型，且处理成本较低，能有效提高电解锰渣回收利用效率。技术研发人员：何兆益,唐亮,陈先勇,陈克凡,金湛,何盛受保护的技术使用者：重庆交通大学技术研发日：技术公布日：2024/5/20