電解錳渣制備類硫鋁酸鹽水泥初步研究.pdf

1、電解錳渣是硫酸法化學浸取碳酸錳礦制備電解錳液后產(chǎn)生的一種高含水率的固體廢棄物，其對電解錳企業(yè)附近的環(huán)境造成了極大的污染。作為一種高含硫粘土類礦物，其資源化利用一直未有大的突破，現(xiàn)有的對其基本性質(zhì)的研究甚至還存在很多誤區(qū)。利用電解錳渣是高硫粘土類礦物這一組成特點，將其用于類硫鋁酸鹽水泥的研制將可實現(xiàn)“物盡其用”。
　　 本文首先利用多種分析手段，從電解錳渣建筑材料資源化利用角度對其基本性質(zhì)進行了初步分析，重點對電解錳渣中的硫進行了

2、探討，在此基礎上將其用于類硫鋁酸鹽水泥的制備，對所制備的膠凝材料的新拌漿體和硬化體性能進行了初步研究，并對水泥的燒制過程中硫的分解及固化特性給以了重點關注。
　　 研究結果表明：(1)電解錳渣是一種含硫質(zhì)量百分比達20％(以SO3記)的鋁硅酸類礦物，石英、莫來石、赤鐵礦是其中硅、鋁、鐵元素存在的主要礦相，礦物的結晶形態(tài)良好，電解錳渣中硫并非完全以單一二水石膏形態(tài)存在，溶解度較大的硫酸鹽含量可達總硫酸鹽含量的25％左右，其中硫酸鹽

3、溶出表現(xiàn)為可溶性硫酸鹽的溶解特性；顆粒細小(約80％以上顆粒小于100μm)的特征使其在用于水泥配料時無需進行粉磨，僅需較小能量大散；(2)通過合理配料，可以用電解錳渣制備出以無水硫鋁酸鈣、硅酸二鈣、硬石膏為主要礦相的類硫鋁酸鹽水泥，無水硫鋁酸鈣礦相的形成與外摻鋁質(zhì)組分與否有直接關系；(3)不同生料配比進行水泥燒制時，熟料燒成溫度的選擇受材料配比影響較大，1200℃左右的燒成溫度下保溫30min可得到強度較高的熟料；(4)純電解錳渣在高

4、于1000℃條件下燒制時，其硫酸鹽分解率達到90％以上；當用電解錳渣燒制水泥熟料時，石灰石的加入、體系中固硫礦相的形成，使得熟料燒制過程中的硫酸鹽分解率下降明顯，硫的分解率降至50％以下；(5)類硫鋁酸鹽水泥熟料堿度隨物料配比中堿度系數(shù)變化而變化，所得熟料早期堿度比普通硅酸鹽水泥約小2，而熟料后期堿度有所增加，最高可達13.5；(6)熟料凝結時間與生料配比關系密切，當其配比堿度系數(shù)小于0.66或大于0.77時，水泥初凝時間分別為近1h或