电解锰渣高效资源化再利用研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tangzai521
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
电解锰渣是锰矿粉与硫酸反应后得到的副产物,属于固体废弃物。目前,电解锰渣缺乏高效的资源化再利用手段,导致大部分企业对电解锰渣采用堆积处理。这种处置占据大量土地资源的同时,也造成严重的水体、土壤和气体污染问题。因此,探索高效的电解锰渣大规模再利用方式,有利于解决环境污染问题,甚至可以为企业节省处置成本。本研究首先对电解锰渣的基本物理性质、物相组成以及可溶性物质进行系统研究。在此基础上,探索了充分发挥其可溶性组分的作用,研究直接利用电解锰渣制备柱状半水硫酸钙和硫氧镁胶凝材料,取得了如下结果:(一)直接以电解锰渣为原料,充分利用电解锰渣中已有的硫酸镁和硫酸锰,并且通过额外添加适量的硫酸锰,可制备出柱状半水硫酸钙。通过XRD、SEM-EDS和DTA-TG等方法对所合成的柱状半水硫酸钙的特性进行表征,并探究了水料比、水热时间、水热温度、H2SO4质量分数、锰离子以及镁离子对柱状半水硫酸钙长径比的影响。研究表明,利用电解锰渣为原料,可制备出长径比为12.67的柱状半水硫酸钙,其中体系硫酸镁与去除硫酸盐部分的锰渣质量比为0.072,体系硫酸锰与去除硫酸盐部分的锰渣质量比为0.09。结合XRD与SEM-EDS分析,镁离子和锰离子吸附在柱状半水硫酸钙的表面,抑制其b轴方向生长,从而促进了其c轴方向的生长。DTA-TG热分析结果表明,二水硫酸钙脱水形成β型半水硫酸钙的转化率约为97.59%。(二)以轻烧氧化镁和七水硫酸镁为原料制备硫氧镁胶凝材料,并探究Mg O:Mg SO4:H2O摩尔比对硫氧镁胶凝材料性能的影响。研究发现Mg O:Mg SO4:H2O摩尔比为8:1:12时,硫氧镁胶凝材料性能良好。在此基础上,直接以电解锰渣为原料,充分利用电解锰渣里可溶性的硫酸镁,生产硫氧镁胶凝材料,其中胶凝材料所需的硫酸镁均来自电解锰渣,并探究了Mn2+对胶凝材料性能的影响。结果表明,Mn2+的掺入有利于硫氧镁胶凝体系性能的提升。除了电解锰渣里已有的硫酸锰外,额外加适量的硫酸锰,使得体系内硫酸锰与轻烧氧化镁的质量比控制在12%,可制备出28d抗压强度11.3MPa、软化系数0.83的胶凝材料。最后,探究了改性剂对硫氧镁胶凝材料性能的影响。结果表明,改性剂磷酸二氢铝、柠檬酸与EDTA三者中,柠檬酸的改性效果最佳,且柠檬酸掺量与轻烧氧化镁的质量比为1%时,所制备硫氧镁胶凝材料的抗压强度为15.5MPa,软化系数为0.93。
其他文献
通过天然砂的直接筛分试验与去除泥质后的筛分试验,对比分析了两种情况下细度模数和平均粒径的差异。同时,对比分析了现行各规范中关于砂料细度模数的计算式,提出了直接筛分试验
贵阳市鱼洞峡水库工程,地处长江流域乌江水系清水河的源头河流-南明河的二级支流鱼洞河上,为贵阳市供水规划的重点水源之一。该区坝址以上集水面积118km2,正常蓄水位1075m,总库容
随着我国内河航运的迅猛发展和长江“黄金水道”建设的不断提速,内河拖航运输业务逐年增加并日益繁忙。内河拖航一般是由具有丰富经验的船舶驾引人员将拖船和大型船舶、隧道
库尔滨水库位于库尔滨河中上游,距支流乌鲁木河入口下游2km处,行政区划隶属于黑龙江省逊克县,由逊克县人民政府管理。提高汛限水位对增加水库发电效益作用明显,而水库现有的