CN102125786A - 利用锂云母提锂渣制备多孔陶粒滤料的方法 - Google Patents

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Abstract

一种利用锂云母提锂渣制备多孔陶粒滤料的方法，是以锂云母矿氯化钠压煮法提锂渣为主要原料，添加部份磨细粘土粉为塑化剂，掺加少量造孔剂（碳粉、糠粉、碳酸钙粉、废玻璃粉等中的一种或二种），经成球、干燥、烧结而成。产品具有堆积密度小，孔隙率大，孔隙分布均匀，筒压强度高，使用寿命长的特点。本发明不仅可以简化生产工艺和降低生产成本，而且有利于锂云母矿物提锂工艺的清洁生产，对资源循环利用和环保都具有重要意义。

Description

利用锂云母提锂渣制备多孔陶粒滤料的方法
技术领域
本发明属于工业废弃物利用及废水净化处理材料技术领域，涉及一种利用锂云母提锂渣制备多孔陶粒滤料的方法。
背景技术
长期以来，我国的污水处理工艺中的滤池填料主要采用砂、碎石、焦炭、矿渣、无烟煤等不规则填料以及塑料材质的蜂窝填料、波纹填料和纤维填料等。这些填料都不同程度地存在缺陷，如不规则填料水流阻力大，容易堵塞；塑料填料挂膜性能差，易老化等。80年代未兴起的曝气生物滤池污水处理工艺已在国外发达国家广泛采用，90年代中后期我国开始应用该工艺，所使用的填料大多采用粘土为主要原料经烧结而成球形滤料。如安徽工业大学华冶自动化工程公司开发的以粘土、炼钢赤泥和粉煤灰为原料的球形轻质陶粒(见专利02112755.7)，江西萍乡地区的全兴化工填料有限公司、新安工业有限责任公司、富通化工填料有限公司等企业生产的球形陶粒滤料都是采用粘土(用量一般在40％以上)、陶土等为主要原料，以粘土为原料要消耗大量的粘土，不利于保护耕地和山林植被，陶土资源紧缺，价格昂贵，而且要掺加较多数量的价值昂贵的造孔剂。
江西宜春钽铌矿伴生锂云母矿是世界上最大的伴生锂云母矿床，也是我国正在开发利用的主要锂资源之一。利用氯化压煮法锂云母提锂工艺是目前最先进的矿物提锂新技术。但是锂云母中的氧化锂只占锂云母矿中的4～5％，提取量只有3％左右，仅提锂后的废渣数量高达95％以上，产渣量极大，因此提锂渣的有效综合利用对该矿物提锂技术的节能减排及清洁生产具有重要意义。
发明内容
本发明的目的，是针对现有技术的缺陷提供一种利用锂云母矿氯化钠压煮法提锂渣(以下简称压浸锂渣)为主要原料，外掺成分校正原料、增塑剂、造孔剂等，经预搅拌、成球、高温烧结而成的多孔陶粒滤料的制备方法。该产品专用于污水净化曝气滤池的滤料。
本发明的技术方案是：
产品配方(以质量百分比计)为：压浸锂渣(水份≤30％)60-70％，磨细粘土粉30-40％，造孔剂1-5％。粘土粉的细度为150-200目；造孔剂是碳粉、糠粉、碳酸钙粉、废玻璃粉、云母粉中的一种或两种。
制备工艺：
(1)将压浸锂渣和粘土粉在搅拌机中制成ф1-2mm的母球；
(2)将母球在造粒机内滚大成ф3-10mm的球形颗粒；
(3)料球喂入回转窑的预烧段在200～500℃预烧10-20分钟，然后进入烧成带在1050-1180℃煅烧10-30分钟；
(4)出窑后的炽热料球可采用冷却机冷却或自然冷却后即得产品。
本发明所采用的压浸锂渣是指锂云母矿经过脱氟和氯化钠压煮提锂后的滤渣，其主要矿物成分为含碱铝硅酸盐、少量的CaF及石英。压浸锂渣的化学成分见表1。
表1锂云母压浸渣的化学成分(W％)
本发明的有益效果是：
(1)压浸锂渣细度较细(颗粒范围20μm-100μm，中位径44.78μm，比表面积473m2/kg)，不需粉磨，可节省粉磨能耗；压浸锂渣可直接利用含水份30％的原渣成球，不需对渣进行烘干，可节省原料烘干能耗。因此生产工艺简化，生产成本低。
(2)压浸锂渣中含有较高的K2O、Na2O，可降低煅烧温度，增加液相量，节省烧结能耗，有利于产品烧胀及产品质量。
(3)压浸锂渣作为一种量大且成分复杂的工业废弃物，以其为原料制备轻质陶粒滤料不仅大量消化了固体废弃物，实现了提锂工艺的清洁生产，而且可制备高性能污水处理滤料，变废为宝，因此具有重要的资源循环利用和环保意义。
具体实施方式：
实施例1：
产品配方(以质量百分比计)为：压浸锂渣(水份≤30％)70％，粘土粉27％，碳粉1％，碳酸钙粉2％。
制备工艺：
(1)将压浸锂渣和粘土粉在搅拌机中制成ф1-2mm的母球；
(2)将母球在造粒机内滚大成ф3-10mm的球形颗粒；
(3)料球喂入回转窑的预烧段在200～500℃预烧10-20分钟，然后进入烧成带在1050-1180℃煅烧10-30分钟；
(4)出窑后的炽热料球进入单筒冷却机冷却后即得产品。
产品的性能指标见表2。
表2压浸锂渣陶粒滤料的技术性能指标
Figure BDA0000047752140000031
实施例2：
原料配比为：压浸锂渣(含水份30％)65％，粘土粉27％，碳粉1％，废玻璃粉2％。工艺过程与实施例1同。
实施例3：
原料配比为：压浸锂渣(含水份30％)60％，粘土37％，糠粉2％，碳酸钙粉1％。工艺过程与实施例1同。
实施例2～3的产品部分性能技术指标见表3。
表3不同实例产品的部分性能指标
Figure BDA0000047752140000032
*取10个ф8mm±1mm料球在电子万能试验机上测定抗压强度，取平均值。

Claims (4)

1. 利用锂云母提锂渣制备多孔陶粒滤料的方法，其特征在于：
（1）产品配方（以质量百分比计）为：压浸锂渣（水份≤30%）60-70%，磨细粘土粉30-40%，造孔剂1-5%；
（2）将压浸锂渣和粘土粉在搅拌机中制成ф1-2mm的母球；
（3）将母球在造粒机内滚大成ф3-10mm的球形颗粒；
（4）料球喂入回转窑的预烧段在200~500℃预烧10-20分钟，然后进入烧成带在1050-1180℃煅烧10-30分钟；
（5）出窑后的炽热料球冷却后即得产品。
2.根据权利要求1所述的利用锂云母提锂渣制备多孔陶粒滤料的方法，其特征在于：所述造孔剂是碳粉、糠粉、碳酸钙粉、废玻璃粉、云母粉中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的利用锂云母提锂渣制备多孔陶粒滤料的方法，其特征在于：所述磨细粘土粉的细度为150-200目。
4.根据权利要求1所述的利用锂云母提锂渣制备多孔陶粒滤料的方法，其特征在于：出窑后的炽热料球可采用冷却机冷却或自然冷却。
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