本文關(guān)鍵詞：電解錳渣性質(zhì)的研究及資源化利用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：電解錳渣是濕法冶煉金屬錳的殘渣,隨著冶金、航空航天、化工等工業(yè)對錳這一基礎(chǔ)材料的需求增大,加之我國錳礦石品味較低,電解錳渣的產(chǎn)生量正逐年增加。工業(yè)上直排的錳渣多采用露天堆放的處置方式,不僅占用大量的土地資源,其高濃度廢水浸出會造成土壤重金屬污染、土壤板結(jié);浸出和雨水淋洗情況下,還會造成地表水錳和氨氮超標(biāo),并存在泥石流隱患,由此引發(fā)諸多環(huán)境問題。本文為降低電解錳渣對環(huán)境的危害并提高其在水泥產(chǎn)品中的摻入量,在對電解錳渣基礎(chǔ)理化性質(zhì)、重金屬全量及形態(tài)、浸出毒性等性質(zhì)進(jìn)行測試分析的前提下,利用堿激發(fā)技術(shù)處理電解錳渣制備水泥摻合料,為處理電解錳渣開辟新的方向。通過實驗,本研究得到如下結(jié)論:本實驗所用電解錳渣原樣為黑色粘稠狀固體,密度為1.951g/cm3,含水率為27.28%,pH為6.08。電解錳渣中主要元素包括O、Si、S、Ca等。其化學(xué)組成中大部分為SiO2、SO3、CaO、Al2O3等粘土類礦物,且不具備火山灰活性。電解錳渣重金屬全量測試結(jié)果表明:電解錳渣中重金屬以Mn、Pb、Zn、Cu較多,其中Mn的含量高達(dá)48825mg/kg。重金屬形態(tài)測試結(jié)果表明:電解錳渣中可交換態(tài)以Cd、Mn的含量最高,碳酸鹽結(jié)合態(tài)中以Zn、Cd、Mn含量居多,鐵-錳氧化物結(jié)合態(tài)主要為Mn、Zn,有機結(jié)合態(tài)主要為Zn、Cd、Cu,而殘渣態(tài)中主要為Cr、Pb、Ni、Cu。重金屬Cr除殘渣態(tài)外,其余四種形態(tài)含量均低于檢出限。浸出毒性實驗表明:振蕩方式對錳渣浸出液中同一金屬離子的浸出濃度影響較大,翻轉(zhuǎn)振蕩較水平振蕩更有利于金屬離子的溶出;在液固比為5:1時,各金屬浸出濃度最大,且隨著液固比的增大,檢出的各金屬的浸出濃度總體上逐漸降低,且減小的速率先快后慢;隨著浸取液pH值的增加各金屬的浸出濃度總體上呈現(xiàn)減小的趨勢,酸性環(huán)境更有利于金屬離子的溶出。堿激發(fā)電解錳渣部分替代水泥制備膠凝材料實驗分別研究了堿激發(fā)劑、養(yǎng)護條件等對堿激發(fā)電解錳渣-水泥體系抗壓強度的影響,正交試驗表明當(dāng)水灰比為0.38、75oC下養(yǎng)護12h時,將15%經(jīng)NaOH(Na2O當(dāng)量為10%)激發(fā)的電解錳渣作為摻合料與水泥混合后制得的試件其3d、7d、28d抗壓強度最大,分別可達(dá)29.03 MPa、37.14 MPa、45.08MPa。這意味著,從抗壓強度方面考慮,利用電解錳渣部分替代傳統(tǒng)硅酸鹽水泥作為膠凝材料是可行的。
【關(guān)鍵詞】：電解錳渣 堿激發(fā) 膠凝材料 資源化利用
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X757
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 緒論9-18
• 1.1 引言9
• 1.2 電解錳渣概述9-10
• 1.2.1 電解錳生產(chǎn)工藝9-10
• 1.2.2 電解錳渣的危害10
• 1.3 電解錳渣研究現(xiàn)狀10-15
• 1.3.1 電解錳渣基礎(chǔ)研究10-11
• 1.3.2 有價金屬的回收11
• 1.3.3 電解錳渣作肥料11-12
• 1.3.4 電解錳渣凈化廢水12
• 1.3.5 電解錳渣的資源化利用12-15
• 1.4 堿激發(fā)膠凝材料簡介15-16
• 1.4.1 堿激發(fā)膠凝材料的發(fā)展歷程15
• 1.4.2 堿激發(fā)膠凝材料的組成15-16
• 1.4.3 堿激發(fā)電解錳渣研究現(xiàn)狀16
• 1.5 本課題的研究目的及研究內(nèi)容16-18
• 1.5.1 研究目的16
• 1.5.2 主要研究內(nèi)容16-17
• 1.5.3 技術(shù)路線17-18
• 2 實驗內(nèi)容與測試方法18-25
• 2.1 化學(xué)試劑與實驗儀器18-19
• 2.1.1 實驗原材料18
• 2.1.2 化學(xué)試劑18-19
• 2.1.3 化學(xué)儀器19
• 2.2 電解錳渣基本理化性質(zhì)的測定19-21
• 2.2.1 電解錳渣pH的測試19
• 2.2.2 電解錳渣含水率的測試19-20
• 2.2.3 電解錳渣密度的測試20
• 2.2.4 電解錳渣堆積密度的測試20
• 2.2.5 X射線熒光光譜分析20
• 2.2.6 火山灰活性實驗20-21
• 2.2.7 水溶性二價錳的測試21
• 2.3 電解錳渣重金屬的測定21-22
• 2.3.1 重金屬全量的測試21-22
• 2.3.2 重金屬形態(tài)的測試22
• 2.4 電解錳渣浸出毒性實驗22-23
• 2.4.1 不同振蕩方式對浸出毒性的影響23
• 2.4.2 液固比對浸出毒性的影響23
• 2.4.3 pH對浸出毒性的影響23
• 2.5 堿激發(fā)電解錳渣膠凝材料的性能研究23-25
• 3 電解錳渣理化性質(zhì)研究25-29
• 3.1 電解錳渣pH的測試25
• 3.2 電解錳渣含水率的測試25
• 3.3 電解錳渣密度的測試25
• 3.4 電解錳渣堆積密度的測試25-26
• 3.5 電解錳渣元素及氧化物分析26-27
• 3.6 電解錳渣火山灰活性的測試27-28
• 3.7 本章小結(jié)28-29
• 4 電解錳渣重金屬測試結(jié)果29-33
• 4.1 重金屬全量的測試結(jié)果29
• 4.2 重金屬形態(tài)的測試結(jié)果29-32
• 4.3 本章小結(jié)32-33
• 5 浸出毒性實驗結(jié)果33-39
• 5.1 不同振蕩方式對浸出毒性的影響33-34
• 5.2 液固比對浸出毒性的影響34-36
• 5.3 pH對浸出毒性的影響36-38
• 5.4 本章小結(jié)38-39
• 6 堿激發(fā)電解錳渣部分替代水泥制備膠凝材料39-49
• 6.1 堿激發(fā)劑種類和摻量對電解錳渣強度影響39-41
• 6.2 堿激發(fā)電解錳渣摻量對水泥的強度影響41-43
• 6.3 水灰比對膠凝體系的影響43-44
• 6.4 養(yǎng)護溫度對膠凝體系的影響44-45
• 6.5 養(yǎng)護時間對膠凝體系的影響45
• 6.6 正交試驗確定最佳的實驗工藝45-47
• 6.7 本章小結(jié)47-49
• 7 結(jié)論與建議49-52
• 7.1 結(jié)論49-50
• 7.2 建議50-52
• 致謝52-53
• 參考文獻(xiàn)53-58
• 附錄58
• A. 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄58

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