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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