[00244221]电解锰渣制备地质聚合物的研究
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非专利
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技术详细介绍
电解锰渣制备地质聚合物的研究》项目是由北方民族大学承担的自治区科技支撑计划项目（对外科技合作专项）。项目原执行时间：2014年12月至2015年12月，经费：15万元，研发过程中由于实验周期长，且添加了中试实验内容，故项目延期至2016年7月。
锰是重要的工业原材料，也是我国的战略资源之一。目前我国电解锰的产能、实际产量和出口量都已占世界总量的90%以上。作为我国电解锰的重要生产基地，近年来宁夏的电解锰生产发展迅速，新建的宁夏天元锰业已具备50万吨金属锰/年的产能，成为世界上最大的电解锰生产企业。据统计，每生产1吨电解锰粉所排放的酸浸废渣量约为6~7吨。废渣呈酸性，渣中除主要含锰外，还含有镍、铅、铬、锌等有害元素。
电解锰企业一般是采取建渣场的方式对电解锰渣进行堆放。大量的电解锰渣堆存浪费了有限的耕地，而且渣场维护等也使企业生产成本增加。更重要的是，由于电解锰渣含有多种有毒物质，因此可对渣场和周围的土壤造成严重的危害。据估算，每堆积1万吨渣需占地1亩多。受污染的土壤面积往往大于堆渣占地的1~2倍，这些有毒废渣长期露天堆存，经过日晒、雨淋，可溶成分随水从地表向下渗透，向土壤迁移转化，以致渣堆附近土质酸化、硬化，有害物质富集，严重破坏土壤微生物的生存条件，影响植物生长发育。
本课题参考有关电解锰渣有害元素固化和制备锰渣-粉煤灰复合胶凝材料的研究成果，开展对用电解锰渣制备地聚合物的研究，以达到锰渣无害化处理和资源化利用的目的，为宁夏电解锰企业的节能减排和可持续发展打下良好基础。同时，课题组还参考有关镁渣的再利用和制备复合胶凝材料的前期研究成果，将电解锰渣制备地聚合物的原料中掺入一定量的镁渣，利用镁渣中的C2S、MgO和游离CaO，取代部分或全部石灰和水泥，以废治废，有助于镁渣无害化处理和资源化利用，为宁夏炼镁企业的节能减排和可持续发展打下基础。
本课题研究主要内容为：使用电解锰渣、炼镁渣和粉煤灰为实验材料，制备地质聚合物，研究不同碱激发剂及增韧剂用量对地质聚合物力学性能的影响，并对地质聚合物合成中硅酸盐的作用机制进行研究。制备出符合建筑用材标准的高强胶凝骨料。
本课题主要创新性：一是研发用锰渣生产优质环保建材，使工业固废的利用率超过了80%；二是制备的锰渣地质聚合物中重金属离子浸出毒性满足《危险废物鉴别标准--浸出毒性鉴别》（GB5085.3-2007）；三是研究了地质聚合物中Cr、Cd形态及迁移规律。
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