电解锰渣是湿法冶炼金属锰的残渣,随着冶金、航空航天、化工等工业对锰这一基础材料的需求增大,加之我国锰矿石品味较低,电解锰渣的产生量正逐年增加。工业上直排的锰渣多采用露天堆放的处置方式,不仅占用大量的土地资源,其高浓度废水浸出会造成土壤重金属污染、土壤板结;浸出和雨水淋洗情况下,还会造成地表水锰和氨氮超标,并存在泥石流隐患,由此引发诸多环境问题。本文为降低电解锰渣对环境的危害并提高其在水泥产品中的掺入量,在对电解锰渣基础理化性质、重金属全量及形态、浸出毒性等性质进行测试分析的前提下,利用碱激发技术处理电解锰渣制备水泥掺合料,为处理电解锰渣开辟新的方向。通过实验,本研究得到如下结论:本实验所用电解锰渣原样为黑色粘稠状固体,密度为1.951g/cm3,含水率为27.28%,pH为6.08。电解锰渣中主要元素包括O、Si、S、Ca等。其化学组成中大部分为SiO2、SO3、CaO、Al2O3等粘土类矿物,且不具备火山灰活性。电解锰渣重金属全量测试结果表明:电解锰渣中重金属以Mn、Pb、Zn、Cu较多,其中Mn的含量高达48825mg/kg。重金属形态测试结果表明:电解锰渣中可交换态以Cd、Mn的含量最高,碳酸盐结合态中以Zn、Cd、Mn含量居多,铁-锰氧化物结合态主要为Mn、Zn,有机结合态主要为Zn、Cd、Cu,而残渣态中主要为Cr、Pb、Ni、Cu。重金属Cr除残渣态外,其余四种形态含量均低于检出限。浸出毒性实验表明:振荡方式对锰渣浸出液中同一金属离子的浸出浓度影响较大,翻转振荡较水平振荡更有利于金属离子的溶出;在液固比为5:1时,各金属浸出浓度最大,且随着液固比的增大,检出的各金属的浸出浓度总体上逐渐降低,且减小的速率先快后慢;随着浸取液pH值的增加各金属的浸出浓度总体上呈现减小的趋势,酸性环境更有利于金属离子的溶出。碱激发电解锰渣部分替代水泥制备胶凝材料实验分别研究了碱激发剂、养护条件等对碱激发电解锰渣-水泥体系抗压强度的影响,正交试验表明当水灰比为0.38、75oC下养护12h时,将15%经NaOH(Na2O当量为10%)激发的电解锰渣作为掺合料与水泥混合后制得的试件其3d、7d、28d抗压强度最大,分别可达29.03 MPa、37.14 MPa、45.08MPa。这意味着,从抗压强度方面考虑,利用电解锰渣部分替代传统硅酸盐水泥作为胶凝材料是可行的。