CN106365611A - 一种利用锰矿废渣制备陶粒的方法 - Google Patents

一种利用锰矿废渣制备陶粒的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种利用锰矿废渣制备陶粒的方法，包括以下步骤：将锰矿废渣与粘土、煤粉混合，然后烘干、粉磨，得到初步混合物；向初步混合物中加入膨润土，并加入水，混合成化一段时间，得到最终混合物；将所述最终混合物进行造球，得到湿球；将所述湿球烘干；将所得烘干球进行焙烧，得到陶粒。本发明工艺简单、操作简便，不仅利用了废弃的锰矿渣，解决了锰矿渣污染环境的问题，而且变废为宝，综合利用锰矿渣资源制备出高强度的陶粒，性能也大大提高；本发明技术成熟，无二次污染，成本低，可适用于工业化生产。

Description

一种利用锰矿废渣制备陶粒的方法
技术领域
本发明涉及锰矿废渣综合利用领域，具体为一种利用锰矿废渣制备陶粒的方法。
背景技术
锰是国民经济中重要的基础物资和国家重要战略资源之一，继美国、日本、瑞典和加拿大等国将锰列入国家战略物资之后，我国在“十一五”期间也将锰列入了国家战略资源。
多年来随着锰矿大量开采和电解锰的生产，锰渣一直未能得到妥善处理处置，全国已经囤积了大量锰渣，而锰渣尾矿坝占地面积大、对周边环境影响大，尤其是锰渣污染地表水、地下水及土壤等，虽然含锰废渣还未列入《国家危险废物名录》，但是不仅对环境造成了严重的污染并且资源造成极大浪费。
锰矿渣的综合利用途径非常广泛，世界各国专家学者也都在研究寻求锰渣利用新途径。锰渣酸法二次浸出锰等金属元素，锰渣制备水泥工艺、建筑陶瓷砖、工艺陶瓷等方面。
陶粒具有优异的性能，如密度低、筒压强度高、孔隙率高，软化系数高、抗冻性良好、抗碱集料反应性优异等。特别由于陶粒密度小，内部多孔，形态、成分较均一，且具一定强度和坚固性，因而具有质轻，耐腐蚀，抗冻，抗震和良好的隔绝性等多功能特点。利用陶粒这些优异的性能，可以将它广泛应用与建材、园艺、食品饮料、耐火保温材料、化工、石油等部门。
通过查阅大量的参考文献，发现到目前为止，国内在应用锰矿渣做陶粒的研究还不是很多，技术也不是很成熟，制备的陶粒强度也很低。
发明内容
针对上述现有技术的缺点，本发明提供一种简单的、高效的利用锰矿废渣制备高强度陶粒的方法。
本发明解决上述技术问题采用以下技术方案：一种利用锰矿废渣制备陶粒的方法，包括以下步骤：
（1）将锰矿废渣与粘土、煤粉混合，然后烘干、粉磨，得到初步混合物；
（2）向步骤（1）得到的初步混合物中加入膨润土，并加入水，混合成化一段时间，得到最终混合物；
（3）将所述最终混合物进行造球，得到湿球；
（4）将所述湿球烘干；
（5）将步骤（4）所得烘干球进行焙烧，得到陶粒。
作为优选，步骤（1）中锰矿废渣与粘土、煤粉的质量比为5:1：0.2。
作为优选，步骤（2）中加入膨润土的量所占比例为0.5～3%。
作为优选，步骤（2）中加入水的量所占比例为8～14%。
进一步地，成化时间为24～36小时。
进一步地，步骤（4）中烘干时控制水分在1%以下。
作为优选，步骤（5）中将所述烘干球放入焙烧炉中进行焙烧。
作为进一步优选，焙烧温度为1000～1300℃。
作为进一步优选，焙烧时间为30～180分钟。
作为进一步优选，步骤（3）中所述造球为加压成型。
本发明与现有技术相比具有很大的差别，主要优点表现在：本发明工艺简单、操作简便，不仅利用了废弃的锰矿渣，解决了锰矿渣污染环境的问题，而且变废为宝，综合利用锰矿渣资源制备出高强度的陶粒，性能好；技术成熟，无二次污染，成本低，可适用于工业化生产。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示及实施例，进一步阐述本发明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参考图1，一种利用锰矿废渣制备陶粒的方法，包括以下步骤：（1）将锰矿废渣与粘土、煤粉按一定比例混合，然后烘干、粉磨，得到初步混合物；（2）向步骤（1）得到的初步混合物中加入一定比例的膨润土，并加入一定比例的水，混合成化一段时间，得到最终混合物；（3）将所述最终混合物进行造球，得到湿球；（4）将所述湿球烘干；（5）将步骤（4）所得烘干球进行焙烧，得到陶粒。
实施例1：
量取100g锰矿废渣，量取20g粘土，量取4g煤粉，将锰矿废渣与粘土、煤粉混合，然后进行烘干、粉磨，得到初步混合物；按0.5%的比例将膨润土加入到初步混合物中，并按8%的比例将水加入到初步混合物中，混合成化24小时，得到最终混合物；将所述最终混合物进行造球，采用加压成型进行造球，得到湿球；将所述湿球进行烘干，在烘干时控制其水分含量为1%，得到烘干球；将所述烘干球放入焙烧炉中进行焙烧，焙烧温度为1000℃，焙烧时间为30分钟，最终得到陶粒。将该陶粒进行强度测试，其强度为CL30～CL60，强度较高，性能也好。
实施例2：
量取100g锰矿废渣，量取20g粘土，量取4g煤粉，将锰矿废渣与粘土、煤粉混合，然后进行烘干、粉磨，得到初步混合物；按2%的比例将膨润土加入到初步混合物中，并按11%的比例将水加入到初步混合物中，混合成化30小时，得到最终混合物；将所述最终混合物进行造球，采用加压成型进行造球，得到湿球；将所述湿球进行烘干，在烘干时控制其水分含量为0.5%，得到烘干球；将所述烘干球放入焙烧炉中进行焙烧，焙烧温度为1200℃，焙烧时间为60分钟，最终得到陶粒。将该陶粒进行强度测试，其强度为CL30～CL60，强度较高，性能也好。
实施例3：
量取100g锰矿废渣，量取20g粘土，量取4g煤粉，将锰矿废渣与粘土、煤粉混合，然后进行烘干、粉磨，得到初步混合物；按3%的比例将膨润土加入到初步混合物中，并按15%的比例将水加入到初步混合物中，混合成化36小时，得到最终混合物；将所述最终混合物进行造球，采用加压成型进行造球，得到湿球；将所述湿球进行烘干，在烘干时控制其水分含量为0.1%，得到烘干球；将所述烘干球放入焙烧炉中进行焙烧，焙烧温度为1300℃，焙烧时间为120分钟，最终得到陶粒。将该陶粒进行强度测试，其强度为CL40～CL70，强度较高，性能也好。
实施例4：
量取100g锰矿废渣，量取20g粘土，量取4g煤粉，将锰矿废渣与粘土、煤粉混合，然后进行烘干、粉磨，得到初步混合物；按2%的比例将膨润土加入到初步混合物中，并按14%的比例将水加入到初步混合物中，混合成化32小时，得到最终混合物；将所述最终混合物进行造球，采用加压成型进行造球，得到湿球；将所述湿球进行烘干，在烘干时控制其水分含量为0.2%，得到烘干球；将所述烘干球放入焙烧炉中进行焙烧，焙烧温度为1300℃，焙烧时间为180分钟，最终得到陶粒。将该陶粒进行强度测试，其强度为CL40～CL70，强度较高，性能也好。
实施例5：
量取200g锰矿废渣，量取40g粘土，量取8g煤粉，将锰矿废渣与粘土、煤粉混合，然后进行烘干、粉磨，得到初步混合物；按1%的比例将膨润土加入到初步混合物中，并按12%的比例将水加入到初步混合物中，混合成化30小时，得到最终混合物；将所述最终混合物进行造球，采用加压成型进行造球，得到湿球；将所述湿球进行烘干，在烘干时控制其水分含量为0.2%，得到烘干球；将所述烘干球放入焙烧炉中进行焙烧，焙烧温度为1200℃，焙烧时间为140分钟，最终得到陶粒。将该陶粒进行强度测试，其强度为CL60～CL80，强度很高，性能也好。
实施例6：
量取400g锰矿废渣，量取80g粘土，量取16g煤粉，将锰矿废渣与粘土、煤粉混合，然后进行烘干、粉磨，得到初步混合物；按1.5%的比例将膨润土加入到初步混合物中，并按10%的比例将水加入到初步混合物中，混合成化24小时，得到最终混合物；将所述最终混合物进行造球，采用加压成型进行造球，得到湿球；将所述湿球进行烘干，在烘干时控制其水分含量为0.1%，得到烘干球；将所述烘干球放入焙烧炉中进行焙烧，焙烧温度为1100℃，焙烧时间为120分钟，最终得到陶粒。将该陶粒进行强度测试，其强度为CL50～CL80，强度很高，性能也好。
本发明工艺简单、操作简便，不仅利用了废弃的锰矿渣，解决了锰矿渣污染环境的问题，而且变废为宝，综合利用锰矿渣资源制备出高强度的陶粒，其强度达到CL30～CL80，甚至更高，性能也大大提高；本发明技术成熟，无二次污染，成本低，可适用于工业化生产。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种利用锰矿废渣制备陶粒的方法，包括以下步骤：
（1）将锰矿废渣与粘土、煤粉混合，然后烘干、粉磨，得到初步混合物；
（2）向步骤（1）得到的初步混合物中加入膨润土，并加入水，混合成化一段时间，得到最终混合物；
（3）将所述最终混合物进行造球，得到湿球；
（4）将所述湿球烘干；
（5）将步骤（4）所得烘干球进行焙烧，得到陶粒。
2.根据权利要求1所述的方法，步骤（1）中锰矿废渣与粘土、煤粉的质量比为5:1：0.2。
3.根据权利要求1所述的方法，步骤（2）中加入膨润土的量所占比例为0.5～3%。
4.根据权利要求1所述的方法，步骤（2）中加入水的量所占比例为8～14%。
5.根据权利要求3或4所述的方法，成化时间为24～36小时。
6.根据权利要求1所述的方法，步骤（4）中烘干时控制水分在1%以下。
7.根据权利要求1所述的方法，步骤（5）中将所述烘干球放入焙烧炉中进行焙烧。
8.根据权利要求7所述的方法，焙烧温度为1000～1300℃。
9.根据权利要求7或8所述的方法，焙烧时间为30～180分钟。
10.根据权利要求1所述的方法，步骤（3）中所述造球为加压成型。
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