CN104003742B - 一种高硅菱镁矿尾矿制备镁硅砂的方法 - Google Patents

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Abstract

一种高硅菱镁矿尾矿制备镁硅砂的方法，利用选后尾矿含硅量高、无需破碎研磨的特点，直接与氧化镁粉经过混合处理，压制成球，经高温段烧制备镁硅砂，代替人工合成镁硅砂。与现有的技术相比，本发明的有益效果是：省去破碎研磨过程；省去人工合成过程，避免人工合成过程添加SiO2，高温煅烧产生玻璃相现象。使尾矿变废为宝，生产出高质量、高性能的耐火材料。解决菱镁矿选后尾矿对环境造成的严重污染，有效的处理废弃尾矿堆放占地的难题，同时替代天然镁橄榄石，减少天然镁橄榄石开采和植被破坏，为国内耐火材料行业开发出新的原料资源。

Description

一种高硅菱镁矿尾矿制备镁硅砂的方法
技术领域
本发明涉及高硅菱镁尾矿回收利用领域，尤其涉及一种高硅菱镁矿尾矿制备镁硅砂的方法。
背景技术
中国菱镁矿石的储量居世界首位。每年开采菱镁矿石占全国的70％以上。目前，每生产1吨菱镁矿精矿粉，大约产生1.2～2吨的废弃尾矿，这其中包含大量氧化镁含量低于45％，SiO2含量在2.5～4％之间的低品位的高硅菱镁矿。废弃菱镁矿被大量废弃，随意占地堆放，占用大量农田。严重破坏了生态环境，造成直接经济损失及增加采矿成本，产生大量低品位矿石和造成土地资源的严重浪费以及生态环境的不断恶化。尾矿废弃造成的资源浪费和经济损失将超过50亿元，对自然生态环境造成的危害则无法估量。
菱镁矿分选后产生的尾矿中二氧化硅的分布率占92.7％。氧化镁分布率占53.4％，尾矿中的二氧化硅和氧化镁的赋存状态大部分为连生体。在低品位菱镁矿生产菱镁矿精矿粉的过程中，产生大量磨矿细度为-200目含量占70～80％左右的高硅菱镁矿选后尾矿。
目前，生产镁硅砂多采用人工合成工艺，煅烧后出现玻璃体，影响产品质量。而且过程繁琐，需要经过破碎这一繁琐步骤，才能进行后续的处理，然而这样就会延长作业时间，降低生产效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高硅菱镁矿尾矿制备镁硅砂的方法，利用选后尾矿含硅量高、无需破碎研磨的特点，直接与氧化镁份经过混合处理，压制成球，经高温段烧制备镁硅砂，代替人工合成镁硅砂。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
1、一种高硅菱镁矿尾矿制备镁硅砂的方法，通过除铁脱钙、配料、混料、成型、烘干、烧结步骤，最终制成镁硅砂成品，具体操作步骤如下：
(1)除铁脱钙
将磨矿细度≤-200目，含量在70～80％之间的高硅菱镁矿尾选后的尾矿浆送入浮选机，加入浮选剂进行反浮选除铁、脱钙；
(2)配料
镁硅砂的各组分重量份原料配比如下：
氧化镁粉                    15～25份；
除铁脱钙后的高硅菱镁矿尾    75～85份；
所述的氧化镁粉粒度≤200目；
所述的除铁脱钙后的高硅菱镁矿尾的SiO2含量≥20％，粒度≤-200目；
(3)混料
将制备镁硅砂的原料按上述份数在混砂机中进行充分混合，混料时间为5～8分钟；
(4)成型
将混合好的料送入压球机，在50吨压力下压成直径在45～55mm范围之间的球团；
(5)烘干
将球团送入干燥窑，干燥时间为96～120小时，含水量不超过10％，每个球团质量在55～65g之间，体积密度≤2.0g/cm3；
(6)烧结
将球团送入煅烧窑中烧结，烧结温度在1600～1750℃之间，烧制时间为25～30分钟，最终烧制成镁硅砂成品。
所述的步骤(1)中浮选剂为六偏磷酸钠、油酸钠。
2、与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
(1)省去破碎研磨过程；
(2)省去人工合成过程；
(3)避免人工合成过程添加SiO2，避免高温煅烧产生玻璃相现象。
本工艺使尾矿变废为宝，生产出高质量、高性能的耐火材料。解决菱镁矿选后尾矿对环境造成的严重污染，有效处理废弃尾矿堆放占地的难题，同时替代天然镁橄榄石，减少天然镁橄榄石开采和植被破坏，为国内耐火材料行业开发出新的原料资源。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进一步说明：
实施例1：
本实施例利用选后尾矿含硅量高、无需破碎研磨的特点，将磨矿细度为≤-200目、含量在70～80％的高硅菱镁矿尾选后尾矿浆送入浮选机，加入浮选剂六偏磷酸钠、油酸钠进行反浮选除铁、脱钙，直接与氧化镁份混合处理，压制成球，经高温段烧制备镁硅砂，其中各组分重量份数配比如下：
氧化镁粉          15份；
高硅菱镁矿尾矿    85份；
本实施例的生产工艺过程如下：
将制备镁硅砂的原料按上述份数在混砂机中进行充分混合，混料时间为6分钟，将混合好的料送入压球机，在50吨压力下压成直径在45～55mm范围之间的球团；将球团送入干燥窑，干燥时间为96小时，含水量不超过10％，每个球团质量为56g，体积密度≤2.0g/cm3；将球团送入煅烧窑中烧结，烧结温度在1650℃，烧制时间为25分钟，最终烧制成镁硅砂成品。
实施例2：
本实施例利用选后尾矿含硅量高、无需破碎研磨的特点，将磨矿细度为≤-200目、含量在70～80％的高硅菱镁矿尾选后尾矿浆送入浮选机，加入浮选剂六偏磷酸钠、油酸钠进行反浮选除铁、脱钙，直接与氧化镁粉混合处理，压制成球，经高温段烧制备镁硅砂，其中各组分重量份数配比如下：
氧化镁粉          20份；
高硅菱镁矿尾矿    80份；
本实施例的生产工艺过程如下：
将制备镁硅砂的原料按上述份数在混砂机中进行充分混合，混料时间为5分钟，将混合好的料送入压球机，在50吨压力下压成直径在45～55mm范围之间的球团；将球团送入干燥窑，
干燥时间为110小时，含水量不超过10％，每个球团质量为58g，体积密度≤2.0g/cm3；将球团送入煅烧窑中烧结，烧结温度为1700℃，烧制时间为28分钟，最终烧制成镁硅砂。
实施例3：
本实施例利用选后尾矿含硅量高、无需破碎研磨的特点，将磨矿细度为≤-200目含量在70～80％的高硅菱镁矿尾选后尾矿浆送入浮选机，加入浮选剂六偏磷酸钠、油酸钠进行反浮选除铁、脱钙，直接与氧化镁粉混合处理，压制成球，经高温段烧制备镁硅砂，其中各组分重量份数配比如下：
氧化镁粉          25份；
高硅菱镁矿尾矿    75份；
本实施例的生产工艺过程如下：
将制备镁硅砂的原料按上述份数在混砂机中进行充分混合，混料时间为8分钟，将混合好的料送入压球机，在50吨压力下压成直径在45～55mm范围之间的球团；将球团送入干燥窑，干燥时间为120小时，含水量不超过10％，每个球团质量为65g，体积密度≤2.0g/cm3；将球团送入煅烧窑中烧结，烧结温度为1750℃，烧制时间为30分钟，最终烧制成镁硅砂。
本发明对低品位菱镁矿选后尾矿进行再利用，制备镁硅砂，可用于建材、冶金等领域，同时解决了尾矿堆放占用农田土地等环境问题，保护了生态环境、消除了污染。

Claims (1)

1.一种高硅菱镁矿尾矿制备镁硅砂的方法，通过除铁脱钙、配料、混料、成型、烘干、烧结步骤，最终制成镁硅砂成品，其特征在于，具体操作步骤如下：
（1）除铁脱钙
将磨矿细度≤200目，高硅菱镁矿尾选后的尾矿浆送入浮选机，加入浮选剂进行反浮选除铁脱钙；所述浮选剂为六偏磷酸钠或油酸钠；
（2）配料
镁硅砂的各组分重量份原料配比如下：
氧化镁粉                     15～25份；
除铁脱钙后的高硅菱镁矿尾矿     75～85份；
所述的氧化镁粉粒度≤200目；
所述的除铁脱钙后的高硅菱镁矿尾矿的SiO2含量≥20%，粒度≤200目；
（3）混料
将制备镁硅砂的原料按上述份数在混砂机中进行充分混合，混料时间为5～8分钟；
（4）成型
将混合好的料送入压球机，在50吨压力下压成直径在45～55mm范围之间的球团；
（5）烘干
将球团送入干燥窑，干燥时间为96～120小时，含水量不超过10%，每个球团质量在55～65g之间，体积密度≤2.0g/cm3；
（6）烧结
将球团送入煅烧窑中烧结，烧结温度为1600～1750℃之间，烧制时间为25～30分钟，最终烧制成镁硅砂成品。
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