锰渣的基本特性及在混凝土中的研究进展

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发布时间：2021-10-09

资料介绍

锰渣是锰合金工业最大的工业废渣，随着锰工业的发展，锰渣的有效利用问题显得尤为迫切。介绍了锰渣的来源，我国锰渣的
生产、排放现状。重点论述了锰渣的基本特性，锰渣粉对混凝土性能的影响，分析了锰渣在混凝土中应用存在的问题；提出了进一步研究
的建议。
关键词：锰渣；掺合料；混凝士胜能
中图分类号： TU528．041 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2012)02—0063—03
Basic characteristics of m anganese slag and research progress of application study of m anganese slag in concrete
ZHOUDai-jtm，WUFang，SHIQiang
(College ofMaterials Science andEngineering，ChongqingUniversity，Chongqing400045，China)
Abstract： Manganese slag is the major solid waste produced in manganese alloy industry．With the development of manganese industry，the
effectualBSCofmanganese slagbecomesurgent．The sourceofman gan ese slag，the currentproduction anddischarge stateofmanganese slaginOUr
coBntry are introduced．The basic characteristics of the manganese slag an d the influences of the mangan ese slag on the concrete perform ance are
mainly discussed．The problems in application ofthe m anganese slag in concrete are analyzed．Some suggestions for fu~ er research are presented．
Key w ords： m an ganese slag；adm ixture；perform ance ofconcrete
0 引言
锰渣是在锰合金冶炼过程中由所排放的一种含锰量较高
的工业废渣，外观呈灰绿色到深棕色不等。我国锰矿资源分布广，
产地多，截至 2005年底，全国保有查明矿石资源量 7．46亿 tf1]，
是世界上锰矿资源储藏丰富的国家之一。在我国经济快速发展
的环境下，对锰及锰合金系列产品需求量的增加刺激着锰矿资
源的开采和利用，而随之带来的问题就是冶炼后大量含锰高炉
矿渣的排放。每生产 1 t金属锰至少产生 3．5 t左右的锰渣。锰渣
的堆放一方面占用大量的土地，增加企业的成本；另一方面，锰
渣中的Mn、Cr等元素在雨水的作用下容易流失，污染土壤和水
质。因此，实现锰渣的有效利用，具有很高的生态、社会效益以
及经济效益。锰渣具有的潜在潘眭，将其作为混凝土掺合料有效
的资源化利用，这也是实现锰渣变废为宝、大量利用的一种重
要途径。
1 锰渣的基本特性
1．1 锰渣的化学成分及矿物成分
不同产地的锰渣化学成分略有不同，锰渣的化学成分主要
以 CaO、SiO 为主，两者含量在 55％以上，其次是 AhO 、MnO、
MgO，另含有 Fe O，、SO。等。表 1列举了不同产地的锰渣的化学
成分[2]。
锰渣的矿物组成与锰渣的冷却工艺和温度有关。水淬锰渣
的主要矿物组成[ 为玻璃体(90％以上 )，其余为镁蔷薇辉石
(3CaO·MgO·2SiO2)、镁黄长石(2CaO·MgO·2SiO2)、钙铝黄长
收稿日期：2011_J08-o9
表 1 不同产地的锰渣化学成分％
产地 SiO2 A1203 Fe203 CaO MgO MnO SO3
湘潭 28-32 l0．O0 1．65 39．56 3．16 1 1．42 一
桂北 24．90 1 8．35 2．40 33．75 1．64 1 7．70 O．68
新余 28．42 16．6O 0．O4 39．95 9．35 3．97 0．74
重钢 29．39 12．30 0．52 40．40 6．08 9．81 1．47
阳泉 3O．48 12．90 0．68 43．24 6．15 6．96 O．62
昆明 29．31 16．86 O．32 40．16 9．98 4．01 0．76
石(2CaO·A120，·SiO：)、硅酸二钙(c：s)以及少量的硅酸三钙
(C，S)等结晶矿物。大量的玻璃体结构使得锰渣具有较高的潜
在活性。
1．2 锰渣的颗粒特征与放射性
锰渣磨细后颗粒大小不均，大颗粒为呈多菱角的不规则
多面体，细小颗粒多接近球状或立方体状，颗粒表面或多或少
的覆盖着一些其他矿物，这些覆盖在颗粒表面存在着孔洞或
者凹面，说明锰渣颗粒表面结构疏松，比完整的晶体易于结构
再次破坏而参与化学反应【5]。锰渣具有一定的放射性，杨林【q对
贵州两厂的锰渣放射性进行测定，结果表明锰渣可用于生产
建筑物室内、外饰面用的建筑材料，以及用于制备室外地砖的
建筑材料。
1．3 锰渣的活性
锰渣具有一定的潜在活性。影响锰渣活性的因素主要有化
学组成、玻璃化程度、细度以及激发组分的种类和掺量等。从化
学成分上来看，矿渣的活性一般以碱性系数、活性系数和质量
系数来评定。韩静云 [刀、安庆锋 ]等对锰渣的 3个评定系数进行