锰矿渣在水泥中的应用

矿渣立磨，锰矿渣在水泥中的应用

      锰矿渣在水泥中的应用有哪些？冶炼厂生产电解二氧化锰、电解锰，其生产主要原材料为锰矿，粉状锰矿通过硫酸浸取，经过滤、滤液净化，在生产电解液过程当中，产生大量浸取废渣，废渣经过石灰石粉（氨水）中和处理后倾倒于其公司渣场。废渣中有大量的硫酸根及水溶性锰，容易造成地下水污染，许多冶炼公司废渣已满为患，不仅影响到该公司的正常生产而且影响周边环境。有些地方用作红砖原料，但烧成的砖颜色发黑且易变形，使用不成功。

      国家环保管理力度进一步加强，固废使用更加规范，国家水泥标准对水泥中的有害元素及放射性也有了新的要求，水泥行业如何在保证水泥质量的同时，更好地用好这些资源，成为一个重要的课题。本文对电解锰厂、电解二氧化锰厂，在生成硫酸锰电解液的过程中，产生的废渣（硫酸锰浸取渣）使用经验作介绍。

2使用流程

2.1检测中心认定

现场取样进行化学分析并送检至有资质的检测中心对其进行认定，认定其是否属于一般固废。

（1）废渣化学成份

水泥厂按原材料通常化学分析成份所检测的结果见表1。

（2）送有资质的检测中心进行一般固废认定

经广西壮族自治区测试中心检测，有害成份检测结果见表2

2.2拟定配料方案

根据锰渣化学成份可以作为铁质原料配料使用，拟定配料方案报当地环保部门备案。

（1）最佳掺入量的确定

水泥窑协同处置固废废物投料量的确定参考HJ662中重金属等最大允许投加量限值，见表3。

该渣主要有害成份是Mn与SO3，重点计算带入生料中Mn与SO3测算。

锰渣水分达到33%，根据锰渣化学成份拟在石灰石中掺入1%的锰渣。

带入生料中Mn含量的测算

每1kg带入生料中锰为（石灰石配比以80%计，锰渣水份以30%计）：（0.8×0.7×0.0223×55/87）/100×1000=0.0789g，在制度规定的0.384g/kg生料范围内。从计算看，最高可以在石灰石中掺4%。

带入生料中SO3含量的测算

石灰石SO3含量（单破每小时）测算：每1kg带入生料中SO3为（石灰石配比以80%计，锰渣水份以30%计）：（0.8×0.7×14.96×0.01）=0.083%。为了保证生料中SO3在0.4%以内（尾气排放SO3达标时的最高含量），未掺锰渣时，生料中SO3在0.22%左右，因此，石灰石中锰渣最大掺量不得超过2.0%。

（2）配料计算

为产品质量安全，先按1%掺入石灰石进行配料计算。

列出原材料化学成份（见表4）表5为参与生料配料的原材料化学成份。表6为预测生、熟料化学成份。

原煤工业分析（表7）

熟料指标值（表8）表9为物料配比。

（3）搭配方法

因该渣水份大，只能在矿山破碎口进行搭配，按1%的比例掺入石灰石破碎，由质量调度负责每天开具质量调度管理通知单，品质处负责对出窑熟料每天检测，使用跟踪时间为10d～15d。

为了克服水分对下料通道的影响，拟从矿山破碎口按1%的比例搭配入石灰石均化堆场，破碎机产量以1000t/h为基础。在破碎口安装小型板喂机，均衡搭配入破碎口。

（4）锰渣进厂验收（见表10）

（5）成立应急处理小组

处理小组组长负责一般固废搭配过程中协调工作，督促各责任部门做好相关工作落实。

品质处负责一般固废搭配指令下达及过程质量监控，搭配后产品质量控制，熟料实物质量跟踪。

矿山分厂负责进厂质量验收，一般固废搭配指令执行及搭配过程中下料监控，一般固废现场堆存管理。

安环处负责搭配一般固废后窑尾烟气中SO2的排放浓度监控，确保窑尾烟气达标排放。

物料处负责对进厂原材料溯源控源管理，按照制度要求，对更换矿点和新品种原材料做好重金属检测，防范因出窑熟料、出厂产品不合格情况发生。

制造分厂负责对产品出入库和均化链系统做好日常检查，配合品质处做好一般固废使用过程质量管理。

当出窑熟料重金属超标时，应立即启用应急方案，具体措施如下：矿山一般固废搭配，品质处及矿山分厂安排专人监控，及时安排下山石灰石定点下料搭配使用并做好过程记录；对出厂所有水泥出库产品进行检测排查，合格方可出库，对不合格的要进行搭配出库，根据实际检测结果，拟定具体搭配方案。

3使用锰渣后的生、熟料质量

表11～表14为使用锰渣后的生、熟料质量情况。

严格按方案组织生产，生、熟料质量受控，锰渣完全可以作为铁质原料进行搭配使用。

4结束语

（1）该废渣属湿法冶炼渣，没有经过高温处理，硫酸根、单质硫较高，同时含泥量高，直接用作混合材掺入水泥中，严重影响水泥质量，该渣中的铵根离子在水泥水化过程中会与水泥氢氧化钙反应放出氨气，轻者影响混凝土质量，重者危害施工人员身体健康，因此，不能用作水泥混合材。

（2）因该废渣中MnO2含量达到2.23%，SO3高达20%，锰与硫是干法生产中的有害成份，锰易使熟料产生黄心料，硫在水泥生产中容易在管道内富集，轻者改变工艺状况，影响回转窑产质量，重者造成堵料发生设备工艺事故。

（3）各公司要根据自身的石灰石矿山情况，计算好最佳搭配量，严格控制有害成份对窑工艺及熟料质量的影响。

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