一种电解锰渣磷石膏复合胶凝材料的制备方法

技术领域

本发明属于资源化利用技术领域，特别是涉及一种电解锰渣磷石膏复合胶凝材料的制备方法。

背景技术

电解锰渣是电解硫酸锰溶液生产金属锰过程中产生的酸性废渣。大量堆存的电解锰渣已成为制约电解锰行业发展的一大难题，电解锰渣长期露天堆放不仅占用大量土地，同时在降雨作用下，高浓度的Mn、NH4+-N、硫酸盐和部分重金属离子(Cd

磷石膏是一种颜色为灰白色或黄白色的并且主要以针状晶体、多晶核晶体、单分散板状晶体、密实晶体结晶形态存在的细粉状固体。磷石膏中的主要矿物成分为石膏(硫酸钙)，石膏在磷石膏全料中约占96％-97％，其次是石英和选矿剂残渣，石英占磷石膏的3％左右。磷石膏的主要化学成分是氧化钙和三氧化硫，磷石膏中还含有一定量的结晶水以及二氧化硫、磷、氟和有机物等杂质。磷石膏具有耐高温和耐化学腐蚀的特点，磷石膏最大的优点就是强度高、韧性好，磷石膏与聚合物具有非常强的亲和力，这使得磷石膏容易用聚合物进行表面处理，也能与聚合物加工生成复合材料。目前用磷石膏代替天然石膏成为建筑材料，大量消耗磷石膏发展循环经济，磷石膏可以用来制混凝土外加剂，如制混凝土膨胀剂、水泥缓凝剂及水泥矿化剂，磷石膏在新型墙材中的应用主要生产高性能建筑石膏及新型墙体材料。但是，磷石膏含有较多的结晶水、游离水，为了对其进行利用需去除全部游离水和部份结晶水将其变为β型半水磷石膏，将磷石膏送入回转式烘干机内与高温烟气进行换热，控制尾气温度约180℃左右，可以烘去游离水并脱掉大部分结晶水成为半水石膏，半水石膏再经均化后入配料库和其他辅助原料通过计量配成符合硅酸盐熟料烧成率值要求的生料，这种烘成半水的石膏因特有的理化特性，工艺过程中易吸潮、板结、堵库，给生产带来不利影响。此外，磷石膏含有较多的活性磷，需要水洗除去磷及其它杂质，但水洗生产线一次性投资大，能耗高，污水排放容易造成二次污染。如果直接煅烧的话，在煅烧过程中会有磷酸、氟化物挥发，会污染环境、腐蚀设备。

发明内容

为了克服目前电解锰渣容易造成大量氨气外溢及磷石膏容易产生磷酸盐影响建材产品质量的主要问题，本发明提供了一种电解锰渣磷石膏复合胶凝材料的制备方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种电解锰渣磷石膏复合胶凝材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：在低温条件下对电解锰渣和磷石膏进行烘干处理，加热过程中挥发的氨气与磷石膏中活性磷形成磷酸二氢铵结晶体，从而提高建材产品质量；

步骤二：将烘干的电解锰渣和磷石膏与白云石砂混合进行高温煅烧，将二水磷石膏脱掉大部分结晶水成为半水石膏，同时将可溶磷、氟转化为难溶物，以及将白云石锻烧成为氧化钙、氧化镁的混合物，形成以电解锰渣和磷石膏为主、白云石为辅的复合胶凝材料。

其中，步骤一中低温的温度为80℃-90℃。

其中，步骤二中高温煅烧的温度为800℃-900℃，复合胶凝材料中电解锰渣、磷石膏、白云石的混合百分比例为50：30：20。

其中，步骤二中在高温煅烧的过程中，通过逐步提高煅烧温度，充分利用P

其中，步骤二中电解锰渣作为硫酸盐激发剂，通过混合适量磷石膏改变电解锰渣中硫酸盐含量，氧化钙、氧化镁为胶凝剂。

本发明的优点如下：

1、本发明原料来源丰富，可实现资源循环利用，能解决目前普遍电解锰渣和磷石膏建材化利用过程中处理成本较高、添加量较少、产品质量不佳、实用性较差等问题；

2、还能消除电解锰渣和磷石膏利用带来的二次环境污染问题，探索出了一条电解锰渣和磷石膏资源化利用的新途径。

具体实施方式

下面对本发明作进一步的说明，但本发明并不局限于这些内容。

实施例

本发明提供了一种电解锰渣磷石膏复合胶凝材料的制备方法，包括如下步骤：在低温80℃-90℃条件下对电解锰渣和磷石膏进行烘干处理，加热过程中挥发的氨气与磷石膏中活性磷形成磷酸二氢铵结晶体，从而提高建材产品质量；将烘干的电解锰渣(作为硫酸盐激发剂，通过混合适量磷石膏改变电解锰渣中硫酸盐含量)和磷石膏与白云石砂混合在800℃-900℃下进行高温煅烧，通过逐步提高煅烧温度，充分利用P

指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。