礦渣立磨，錳礦渣在水泥中的應用

      錳礦渣在水泥中的應用有哪些？冶煉廠生產電解二氧化錳、電解錳，其生產主要原材料為錳礦，粉狀錳礦通過硫酸浸取，經過濾、濾液凈化，在生產電解液過程當中，產生大量浸取廢渣，廢渣經過石灰石粉（氨水）中和處理后傾倒于其公司渣場。廢渣中有大量的硫酸根及水溶性錳，容易造成地下水污染，許多冶煉公司廢渣已滿為患，不僅影響到該公司的正常生產而且影響周邊環境。有些地方用作紅磚原料，但燒成的磚顏色發黑且易變形，使用不成功。

      國家環保管理力度進一步加強，固廢使用更加規范，國家水泥標準對水泥中的有害元素及放射性也有了新的要求，水泥行業如何在保證水泥質量的同時，更好地用好這些資源，成為一個重要的課題。本文對電解錳廠、電解二氧化錳廠，在生成硫酸錳電解液的過程中，產生的廢渣（硫酸錳浸取渣）使用經驗作介紹。

2使用流程

2.1檢測中心認定

現場取樣進行化學分析并送檢至有資質的檢測中心對其進行認定，認定其是否屬于一般固廢。

（1）廢渣化學成份

水泥廠按原材料通常化學分析成份所檢測的結果見表1。

（2）送有資質的檢測中心進行一般固廢認定

經廣西壯族自治區測試中心檢測，有害成份檢測結果見表2

2.2擬定配料方案

根據錳渣化學成份可以作為鐵質原料配料使用，擬定配料方案報當地環保部門備案。

（1）最佳摻入量的確定

水泥窯協同處置固廢廢物投料量的確定參考HJ662中重金屬等最大允許投加量限值，見表3。

該渣主要有害成份是Mn與SO3，重點計算帶入生料中Mn與SO3測算。

錳渣水分達到33%，根據錳渣化學成份擬在石灰石中摻入1%的錳渣。

帶入生料中Mn含量的測算

每1kg帶入生料中錳為（石灰石配比以80%計，錳渣水份以30%計）：（0.8×0.7×0.0223×55/87）/100×1000=0.0789g，在制度規定的0.384g/kg生料范圍內。從計算看，最高可以在石灰石中摻4%。

帶入生料中SO3含量的測算

石灰石SO3含量（單破每小時）測算：每1kg帶入生料中SO3為（石灰石配比以80%計，錳渣水份以30%計）：（0.8×0.7×14.96×0.01）=0.083%。為了保證生料中SO3在0.4%以內（尾氣排放SO3達標時的最高含量），未摻錳渣時，生料中SO3在0.22%左右，因此，石灰石中錳渣最大摻量不得超過2.0%。

（2）配料計算

為產品質量安全，先按1%摻入石灰石進行配料計算。

列出原材料化學成份（見表4）表5為參與生料配料的原材料化學成份。表6為預測生、熟料化學成份。

原煤工業分析（表7）

熟料指標值（表8）表9為物料配比。

（3）搭配方法

因該渣水份大，只能在礦山破碎口進行搭配，按1%的比例摻入石灰石破碎，由質量調度負責每天開具質量調度管理通知單，品質處負責對出窯熟料每天檢測，使用跟蹤時間為10d～15d。

為了克服水分對下料通道的影響，擬從礦山破碎口按1%的比例搭配入石灰石均化堆場，破碎機產量以1000t/h為基礎。在破碎口安裝小型板喂機，均衡搭配入破碎口。

（4）錳渣進廠驗收（見表10）

（5）成立應急處理小組

處理小組組長負責一般固廢搭配過程中協調工作，督促各責任部門做好相關工作落實。

品質處負責一般固廢搭配指令下達及過程質量監控，搭配后產品質量控制，熟料實物質量跟蹤。

礦山分廠負責進廠質量驗收，一般固廢搭配指令執行及搭配過程中下料監控，一般固廢現場堆存管理。

安環處負責搭配一般固廢后窯尾煙氣中SO2的排放濃度監控，確保窯尾煙氣達標排放。

物料處負責對進廠原材料溯源控源管理，按照制度要求，對更換礦點和新品種原材料做好重金屬檢測，防范因出窯熟料、出廠產品不合格情況發生。

制造分廠負責對產品出入庫和均化鏈系統做好日常檢查，配合品質處做好一般固廢使用過程質量管理。

當出窯熟料重金屬超標時，應立即啟用應急方案，具體措施如下：礦山一般固廢搭配，品質處及礦山分廠安排專人監控，及時安排下山石灰石定點下料搭配使用并做好過程記錄；對出廠所有水泥出庫產品進行檢測排查，合格方可出庫，對不合格的要進行搭配出庫，根據實際檢測結果，擬定具體搭配方案。

3使用錳渣后的生、熟料質量

表11～表14為使用錳渣后的生、熟料質量情況。

嚴格按方案組織生產，生、熟料質量受控，錳渣完全可以作為鐵質原料進行搭配使用。

4結束語

（1）該廢渣屬濕法冶煉渣，沒有經過高溫處理，硫酸根、單質硫較高，同時含泥量高，直接用作混合材摻入水泥中，嚴重影響水泥質量，該渣中的銨根離子在水泥水化過程中會與水泥氫氧化鈣反應放出氨氣，輕者影響混凝土質量，重者危害施工人員身體健康，因此，不能用作水泥混合材。

（2）因該廢渣中MnO2含量達到2.23%，SO3高達20%，錳與硫是干法生產中的有害成份，錳易使熟料產生黃心料，硫在水泥生產中容易在管道內富集，輕者改變工藝狀況，影響回轉窯產質量，重者造成堵料發生設備工藝事故。

（3）各公司要根據自身的石灰石礦山情況，計算好最佳搭配量，嚴格控制有害成份對窯工藝及熟料質量的影響。

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