CN101671131A - 一种以铅锌尾矿和酸浸电解锰渣为主要原料联产水泥、硫酸和石膏的方法 - Google Patents

一种以铅锌尾矿和酸浸电解锰渣为主要原料联产水泥、硫酸和石膏的方法 Download PDF

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Abstract

一种以铅锌尾矿和酸浸电解锰渣为主要原料联产水泥、硫酸和石膏的方法，是将生料按质量组成铅锌尾矿67－75％、酸浸电解锰渣16－21％、铝质原料0－2％、铁粉0－2％混合后粉碎至180目后，送入回转窑中加入9－12％煤，以煤为燃料于1390℃±50℃进行煅烧得到水泥熟料；将煅烧水泥产生的窑气SO2经净化、转化、吸收工序得到含H2SO4≥98％的硫酸产品；将另一部分经过净化的SO2气体输送到吸收塔用铅锌尾矿浆液吸收，经空气氧化、分离得到纯度大于95％的石膏。本发明在大量消耗铅锌尾矿和酸浸电解锰渣，解决环境问题和安全隐患的同时，得到三种关联产品，达到变废为宝，循环利用的目的。

Description

一种以铅锌尾矿和酸浸电解锰渣为主要原料联产水泥、硫酸和石膏的方法
技术领域
本发明涉及一种以铅锌尾矿和酸浸电解锰渣为主要原料联产水泥、硫酸和石膏的方法。
背景技术
铅锌尾矿、酸浸电解锰渣的排放量很大，这两种废渣的大面积堆放造成了严重的环境污染和安全隐患。目前制备水泥的主要原料是石灰石和粘土(或页岩)。我国用硫磺制硫酸的比例已超过50％，所需硫磺几乎完全依赖进口。石膏是水泥凝结时间的调节剂，在水泥生产中具有重要作用。酸浸电解锰渣中硫酸根的含量超过20％，可作为制备硫酸和石膏的原料，而其中的SiO2、Al2O3、Fe2O3则可替代粘土生产水泥。到目前为止，还没有用铅锌尾矿、酸浸电解锰渣为主要原料联产水泥、硫酸和石膏的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以铅锌尾矿和酸浸电解锰渣为主要原料，配以少量的氧化铝和铁粉联产水泥、硫酸和石膏的方法。
本发明是基于以下原理完成的：酸浸电解锰渣中硫酸根的含量在20％以上，在高温下分解为SO2，分解产生的SO2可按传统操作制硫酸，另外也可将产生的一部分SO2用铅锌尾矿浆液吸收(主要成分是CaCO3)，经空气氧化得到石膏。酸浸电解锰渣中除含硫酸根外，还含有SiO2、Al2O3及Fe2O3，这些成分能与铅锌尾矿中的CaCO3在高温下煅烧得到水泥熟料。因此，以适当比例的铅锌尾矿和酸浸电解锰渣为主要原料，配以少量的铝质原料(如水铝石，铝矾土)和铁粉，经1340℃-1440℃煅烧，并将产生的窑气SO2进行相关处理，可得到水泥、硫酸和石膏三种产品，实现水泥、硫酸和石膏的联产。
本发明所用原料的质量组成为：铅锌尾矿67-75％，酸浸电解锰渣16-21％，水铝石或铝矾土0-2％，铁粉0-2％，煤9-12％。混合原料中除硫外的各种氧化物比例为：CaO 64-67％，SiO2 20-21％，Al2O34.5-6％，Fe2O3 2-3％。
将铅锌尾矿、酸浸电解锰渣、水铝石或铝矾土、铁粉按上述配比混合后粉磨至180目，然后将混合料送入回转窑中以煤为燃料于1390℃±50℃进行煅烧，骤冷得到水泥熟料。所烧成的熟料组成为硅酸三钙62-66％，硅酸二钙10-18％，铝酸三钙6-13％，铁铝酸四钙9-15％，游离氧化钙小于1.5％，熟料强度达到52.5级水泥要求。
将煅烧水泥产生的窑气SO2经净化、转化、吸收工序得到硫酸产品(含H2SO4≥98％)，各工序按传统操作正常控制；将另一部分经过净化的SO2气体输送到吸收塔用铅锌尾矿浆液吸收，经空气氧化、分离得到石膏(纯度大于95％)，各工序按传统条件控制。
本发明在大量消耗铅锌尾矿和酸浸电解锰渣，解决环境问题和安全隐患的同时，得到三种关联产品，达到变废为宝，循环利用的目的。
具体实施方式
以典型成分为表1所示的湖南花垣铅锌尾矿、酸浸电解锰渣为主要原料，将铅锌尾矿、酸浸电解锰渣、水铝石或铝矾土、铁粉按表2配料达到表3的率值后(生产中各个批次原料成分有所差异，需视成分变动适当改动原料配比，以达到所设定的各个率值要求)，粉磨到0.08mm筛筛余小于10％，将混合物送入回转窑中以表2中比例的煤为燃料于1390℃±50℃进行煅烧，骤冷所得熟料达到52.5级水泥要求(结果见表4)。
将产生的窑气SO2经净化、转化、吸收工序得到硫酸产品(含H2SO4≥98％)，各工序按传统操作正常控制。
将另一部分经过净化的SO2气体输送到吸收塔用铅锌尾矿浆液吸收，经空气氧化、分离得到石膏(纯度大于95％)，各工序按传统条件控制。
表1铅锌尾矿和酸浸电解锰渣的典型成分
表2生料组成配比
设计编号   铅锌尾矿   酸浸电解锰渣   铝质原料 铁粉(％) 煤(％)   萤石(％)
  (％)   (％)   (％)
  A   69.2   17.9   0.95   0.26   11.25   0.4
  B   69.23   18.4   0.43   0.35   11.25   0.4
  C   68.9   19.4   0.43   0   11.2   0.4
  D   68.8   19.0   0.34   0.26   11.2   0.4
表3各种配料方案下的率值
  样品编号   石灰饱和系数(KH)   硅率(SM)   铝率(IM)
  A   0.95   2.2   1.5
  B   0.95   2.3   1.1
  C   0.92   2.7   1.5
  D   0.92   2.5   1.2
表4部分水泥熟料强度数据
Figure G2009100444891D00041

Claims (1)

1、一种以铅锌尾矿和酸浸电解锰渣为主要原料联产水泥、硫酸和石膏的方法，其特征在于其生料是按质量组成将铅锌尾矿67-75％、酸浸电解锰渣16-21％、水铝石或铝矾0-2％、铁粉0-2％混合后粉碎至180目，然后将混合料送入回转窑中加入9-12％煤，以煤为燃料于1390℃±50℃进行煅烧，骤冷得到水泥熟料；将煅烧水泥产生的窑气SO2经净化、转化、吸收工序得到含H2SO4≥98％的硫酸产品；将另一部分经过净化的SO2气体输送到吸收塔用铅锌尾矿浆液吸收，经空气氧化、分离得到纯度大于95％的石膏。
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