CN102503515A - 圆柱形凹凸棒耐火陶粒 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种圆柱形凹凸棒耐火陶粒，其技术方案的要点是，圆柱形凹凸棒耐火陶粒由高粘凹凸棒石粘土粉、凹凸棒石粘土尾矿粉、粒化高炉矿渣粉、铁尾矿粉、煤矸石粉、铝土矿尾矿粉和硅藻土尾矿粉组成。将圆柱形凹凸棒耐火陶粒的配料经过混合、造粒、焙烧、冷却和筛分包装为圆柱形凹凸棒耐火陶粒。圆柱形凹凸棒耐火陶粒呈圆柱形，表面粗糙而坚硬，内部有大量的细微气孔，是一种重量轻、抗压强度高、导热系数低、耐火度高，化学性能稳定、耐腐蚀和保温隔音效果好的耐火陶粒。综合利用多种尾矿生产圆柱形凹凸棒耐火陶粒，有利于提高资源利用率，变废为宝，保护环境，圆柱形凹凸棒耐火陶粒适用于生产耐火陶粒混凝土和保温隔音材料。

Description

圆柱形凹凸棒耐火陶粒
技术领域
本发明涉及陶粒，具体涉及一种圆柱形凹凸棒耐火陶粒。
背景技术
耐火混凝土是一种能承受高温，并在高温下保持所需要的物理、力学性能的特种混凝土，由适当的胶凝材料、耐火骨料、掺合料和水按一定比例配制而成。 
耐火骨料大多采用重矿渣、碎耐火砖、玄武岩、铝矾土熟料、烧结镁砂等。
煤矸石弃置不用，占用大片土地，煤矸石中的硫化物逸出或浸出会污染大气、农田和水体，矸石山还会自燃发生火灾，或在雨季崩塌，淤塞河流造成灾害。
我国矿产资源80％为共伴生矿，大量有价值资源存留于尾矿之中，尾矿堆存需要占用大量土地。很多尾矿库超期或超负荷使用，甚至违规操作，使尾矿库存在极大的安全隐患，对周边地区的人民财产和生命安全造成严重威胁。
中国专利公开号CN 101723688A，公开日2008年10月28日，名称为“硼泥耐火陶粒”，硼泥耐火陶粒涉及以硼泥为主要原料制作的一种骨料——耐火陶粒。主要是为解决目前硼泥既占地又污染环境；现有的硼泥陶粒耐高温性能差等问题而发明的。本发明所用的原料体积百分比为：硼泥占75％-60％、镁渣占20％-30％、粘结剂占5％-10％。生产方法是将各种原料粉碎混合加水，用成球机制球，然后用回转窑烧制而成。优点是：可取代粘土陶粒、高铝陶粒，用于锅炉砌筑可提高炉膛使用寿命，降低炉膛砌筑成本，还可以利用该陶粒配置各种耐火混凝土、耐火砌块、耐火填充料等；
上述专利是用硼泥、镁渣和粘结剂为原料生产耐火陶粒，不足之处是：这些原料的耐火性能并不是很好，用硼泥、镁渣和粘结剂为原料生产的耐火陶粒很难达到耐火陶粒的质量标准。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中不足之处，提供一种圆柱形凹凸棒耐火陶粒。
圆柱形凹凸棒耐火陶粒由高粘凹凸棒石粘土粉、凹凸棒石粘土尾矿粉、粒化高炉矿渣粉、铁尾矿粉、煤矸石粉、铝土矿尾矿粉和硅藻土尾矿粉组成。
圆柱形凹凸棒耐火陶粒的生产方法：将圆柱形凹凸棒耐火陶粒的配料经过混合、造粒、焙烧、冷却和筛分包装为圆柱形凹凸棒耐火陶粒。
凹凸棒石粘土是一种层链状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物，凹凸棒石粘土土质细腻，吸水性强，湿时具粘性和可塑性，有利于原料之间的粘结，能提高圆柱形凹凸棒耐火陶粒的颗粒强度、附着力和孔隙率。
高粘凹凸棒石粘土粉是指取28.0g凹凸棒石粘土粉试样，加入高速搅拌机的悬浮液杯中，再加入372g水，将悬浮液杯置于高速搅拌机上，在11000转/分钟的转速下搅拌20分钟，再将经过高速搅拌试样悬浮液倒入250ml的烧杯中，使用NDJ-1型旋转粘度计进行测试其悬浮液的粘度，测试粘度值≥2200 mPa·s的凹凸棒石粘土粉为高粘凹凸棒石粘土粉，本发明选用的高粘凹凸棒石粘土粉颗粒细度≤0.074毫米。
凹凸棒石粘土在开采过程中会混杂有一定量的碎石和泥土，无法进行筛分，作为一种尾矿抛弃，造成大量的资源浪费，本发明将凹凸棒石粘土尾矿粉碎为尾矿粉，颗粒细度≤0.10毫米。
高炉炼铁熔融的矿渣直接流入水池中冷却，来不及结晶而形成的玻璃态物质，呈细粒状的粒化高炉矿渣，俗称水渣；粒化高炉矿渣含有钙、硅、铝、镁、锰、铁等的氧化物，有利于提高圆柱形凹凸棒耐火陶粒的强度和耐火性能，粒化高炉矿渣还有潜在的水硬胶凝性能，本发明选用粒化高炉矿渣粉的颗粒细度≤0.15毫米。
铁尾矿是选矿厂经选出精矿后剩余的固体废弃物，它是一种复合矿物原料，其化学成分主要以铁、硅、镁、钙、铝的氧化物为主，有利于提高圆柱形凹凸棒耐火陶粒的强度和耐火性能，大部分选矿排出的尾矿粒度较细，本发明选用铁尾矿粉的颗粒细度≤0.10毫米。
煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、具有低发热值，含碳20～30％，可以节约部份煤炭，并在陶粒形成微孔，本发明选用煤矸石粉的颗粒细度≤0.15毫米。
铝土矿尾矿三氧化二铝含量较高，有利于提高圆柱形凹凸棒耐火陶粒的强度和耐火性能，铝土矿尾矿粉的颗粒细度≤0.5毫米。
硅藻土细腻、松散、质轻、多孔，比表面积大，空隙呈有规律分布，化学性质稳定，是一种天然纳米孔径无定形硅质材料，但是硅藻土综合利用率低，多数企业的产品出自于一级土，而二、三级土被大量废弃，造成了资源浪费严重，还污染了环境，本发明选用硅藻土尾矿粉的颗粒细度≤0.10毫米。
本发明通过下述技术方案予以实现：
1、圆柱形凹凸棒耐火陶粒的配料按重量百分比由下列组分组成：高粘凹凸棒石粘土粉2～15％、凹凸棒石粘土尾矿粉5～25％、粒化高炉矿渣粉25～45％、铁尾矿粉1～25％、煤矸石粉1～25％、铝土矿尾矿粉1～15％和硅藻土尾矿粉1～15％。
2、圆柱形凹凸棒耐火陶粒的生产方法：⑴将圆柱形凹凸棒耐火陶粒的配料加入搅拌机中混合后输入挤压造粒机造粒，颗粒直径控制在3～20毫米，颗粒长度控制在20～40毫米；⑵将造粒后的颗粒输入内加热式回转窑中焙烧，焙烧温度控制在550～950℃，焙烧时间控制在1～6小时；⑶将焙烧后的颗粒输入回转式冷却机中冷却，经过冷却和筛分后包装为圆柱形凹凸棒耐火陶粒。
筛分是为了除去圆柱形凹凸棒耐火陶粒在焙烧过程中产生的碎屑和灰烬。
由于本发明造粒后的颗粒强度较高，采用内加热式回转窑进行焙烧时，焙烧温度控制在750～950℃，具有烧结温度低，减少能耗，冷却速度快和生产成本低廉的特点。
圆柱形凹凸棒耐火陶粒呈圆柱形，表面粗糙而坚硬，内部有大量的细微气孔，是一种重量轻、抗压强度高、导热系数低、耐火度高，化学性能稳定、耐腐蚀和保温隔音效果好的耐火陶粒。
本发明综合利用多种尾矿生产圆柱形凹凸棒耐火陶粒，不仅有利于提高资源利用率，变废为宝，还能减少占用土地，保护环境和净化环境，可谓一举多得。
圆柱形凹凸棒耐火陶粒适用于生产耐火陶粒混凝土和保温隔音材料。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述： 
1、圆柱形凹凸棒耐火陶粒的配料按重量百分比由下列组分组成：高粘凹凸棒石粘土粉5％、凹凸棒石粘土尾矿粉18％、粒化高炉矿渣粉38％、铁尾矿粉16％、煤矸石粉12％、铝土矿尾矿粉7％和硅藻土尾矿粉4％。
2、圆柱形凹凸棒耐火陶粒的生产方法：⑴将圆柱形凹凸棒耐火陶粒的配料加入搅拌机中混合后输入挤压造粒机造粒，颗粒直径控制在12毫米，颗粒长度控制在20～30毫米；⑵将造粒后的颗粒输入内加热式回转窑中焙烧，焙烧温度控制在800～900℃，焙烧时间控制在5小时；⑶将焙烧后的颗粒输入回转式冷却机中冷却，经过冷却和筛分后包装为圆柱形凹凸棒耐火陶粒。

Claims (1)

1.一种圆柱形凹凸棒耐火陶粒，其特征在于，圆柱形凹凸棒耐火陶粒的配料按重量百分比由下列组分组成：高粘凹凸棒石粘土粉2～15％、凹凸棒石粘土尾矿粉5～25％、粒化高炉矿渣粉25～45％、铁尾矿粉1～25％、煤矸石粉1～25％、铝土矿尾矿粉1～15％和硅藻土尾矿粉1～15％；
所述圆柱形凹凸棒耐火陶粒的生产方法：⑴将圆柱形凹凸棒耐火陶粒的配料加入搅拌机中混合后输入挤压造粒机造粒，颗粒直径控制在3～20毫米，颗粒长度控制在20～40毫米；⑵将造粒后的颗粒输入内加热式回转窑中焙烧，焙烧温度控制在550～850℃，焙烧时间控制在1～6小时；⑶将焙烧后的颗粒输入回转式冷却机中冷却，经过冷却和筛分后包装为圆柱形凹凸棒耐火陶粒。
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