CN106946547A - 一种钴冶炼废渣基的建筑陶粒及其制备方法 - Google Patents

一种钴冶炼废渣基的建筑陶粒及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106946547A
CN106946547A CN201710143768.8A CN201710143768A CN106946547A CN 106946547 A CN106946547 A CN 106946547A CN 201710143768 A CN201710143768 A CN 201710143768A CN 106946547 A CN106946547 A CN 106946547A
Authority
CN
China
Prior art keywords
haydite
waste slag
melting waste
cobalt
powder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710143768.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106946547B (zh
Inventor
靖青秀
黄晓东
吴理觉
黄亚祥
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangxi University of Science and Technology
Guangdong Jiana Energy Technology Co Ltd
Original Assignee
Jiangxi University of Science and Technology
Guangdong Jiana Energy Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangxi University of Science and Technology, Guangdong Jiana Energy Technology Co Ltd filed Critical Jiangxi University of Science and Technology
Priority to CN201710143768.8A priority Critical patent/CN106946547B/zh
Publication of CN106946547A publication Critical patent/CN106946547A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106946547B publication Critical patent/CN106946547B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13—Compounding ingredients
    • C04B33/132—Waste materials; Refuse; Residues
    • C04B33/138—Waste materials; Refuse; Residues from metallurgical processes, e.g. slag, furnace dust, galvanic waste
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/02—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
    • C04B18/027—Lightweight materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13—Compounding ingredients
    • C04B33/132—Waste materials; Refuse; Residues
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13—Compounding ingredients
    • C04B33/132—Waste materials; Refuse; Residues
    • C04B33/1328—Waste materials; Refuse; Residues without additional clay
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3201—Alkali metal oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3208—Calcium oxide or oxide-forming salts thereof, e.g. lime
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/60—Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

本发明公开了一种钴冶炼废渣基的建筑陶粒及其制备方法，涉及冶炼渣资源化利用及无害化处理技术领域。本发明制备陶粒所用的原料由钴冶炼废渣、含硅尾矿、添加剂组成；陶粒的制备方法为：将钴冶炼废渣、含硅尾矿、添加剂烘干磨碎成干粉；按配比称取钴冶炼废渣粉料、含硅尾矿粉料及添加剂粉料，混合搅拌均匀送至成球制粒机中造粒成型，最后经烘干后煅烧制得陶粒成品。本发明的陶粒质轻、环保，用途广泛；本发明的制备方法将钴冶炼废渣资源化利用，具有良好的经济效益和社会效益。

Description

一种钴冶炼废渣基的建筑陶粒及其制备方法
技术领域
本发明涉及冶炼渣资源化利用及无害化处理技术领域，具体而言涉及一种钴冶炼废渣基的建筑陶粒及其制备方法。
背景技术
现行钴冶炼企业均采用酸浸工艺处理水钴矿，该工艺会产生大量的钴冶炼废渣。目前产出的钴冶炼废渣多以填埋或堆存为主，一方面占用大量场地，另一方面由于钴冶炼废渣中含有活性重金属成分，如管理不善，极易造成环境污染。钴冶炼废渣主要构成为二氧化硅、水合铁氧化物、氧化铝和氧化钙等成分，目前对钴冶炼废渣的处理主要是堆存或填埋，而大量钴冶炼废渣堆埋的占地问题及其渗滤液产生的环境污染问题并未得到有效解决。
陶粒为一种外壳呈陶质或釉质的球形颗粒材料，具有质轻高强的特点以及隔水保气的作用，主要用于建筑上对混凝土中碎石的替代。传统陶粒一般是以黏土和页岩烧结而成，大量开采黏土和页岩会破坏耕地及自然环境，因此采用固体废物为原料制备陶粒是陶粒生产的发展方向之一。
发明内容
本发明提供了一种钴冶炼废渣基的建筑陶粒及其制备方法，主要解决钴冶炼废渣的无害化处理及资源化利用问题。
本发明的特征是相对其他废渣陶粒配方及制备工艺更加简单，并且烧结温度更低。
本发明的特征还体现在陶粒配方中80 wt.%以上的原料为钴冶炼废渣和含硅尾矿这两种工业废渣，陶粒原料成本低，同时配方中含硅尾矿来源广泛，便于企业生产陶粒时就近配置原料。
本发明所处理的钴冶炼废渣是指采取酸浸工艺处理钴精矿生产钴盐产品过程中形成的废弃渣，主要成分为如下。
加水后的钴冶炼废渣具有较强的粘性及可塑性，便于所制备陶粒的造粒成型；钴冶炼渣中的铁、钙氧化物在陶粒烧结过程中都有助烧作用，有利于减少陶粒烧结能耗。
本发明陶粒配方中含硅尾矿是指选矿生产中产生的含硅固体废弃物，如各类金属尾矿、非金属尾矿等，其基本要求是二氧化硅含量大于60 wt.%，且其中不含放射性物质。含硅尾矿在陶粒制备过程中主要起烧结固化钴冶炼废渣中重金属和其他污染物质的作用。
本发明陶粒配方中添加剂为在烧结过程中能产生具助烧作用的氧化钠及氧化钙等成分的物质，可以是碳酸钠/碳酸氢钠和氢氧化钙/碳酸钙。
本发明所述的利用钴冶炼废渣制备建筑陶粒的方法，具体包括以下步骤。
（1）将钴冶炼废渣、含硅尾矿和添加剂分别烘干后磨碎成干粉，粒度要求小于75微米。
（2）按25-50 wt.%钴冶炼废渣、35-60 wt.%含硅尾矿、8-16 wt.%添加剂的原料配比分别称取上述粉料，混合搅拌均匀，制得陶粒粉料。
（3）将陶粒粉料送至成球制粒机中造粒成型，制得陶粒坯料。
（4）将陶粒坯料在105℃下烘干1-3小时。
（5）将烘干后的陶粒坯入烧结炉，至850-950℃保温1-2小时，随炉冷却，出炉得陶粒成品。
本发明所制得的陶粒质轻、环保，用途广泛。将钴冶炼废渣作为主要成分制备建筑陶粒，可以通过高温反应固化其中的活性重金属成分等污染物质，消除钴冶炼废渣露天堆放对水土环境的污染，并使钴冶炼废渣得以资源化利用。本发明所述的制备方法简单易行、成本低，实现了钴冶炼废渣和含硅尾矿的无害化处理及资源化利用，具有良好的经济效益和社会效益。
具体实施方式
实施例一
某公司钴冶炼废渣，主要成分如下。
将钴冶炼废渣烘干磨碎成干粉，粒度小于75微米。
某金属矿山尾矿，主要成分如下。
将尾矿烘干磨碎成干粉，粒度小于75微米。
采用碳酸钠、氢氧化钙作为添加剂，烘干磨碎成干粉，粒度小于75微米。
按45 wt.%钴冶炼废渣、45 wt.%尾矿、7 wt.%碳酸钠、3 wt.%氢氧化钙的原料配比分别称取上述粉料，混合搅拌均匀，制得陶粒粉料。
将陶粒粉料送至成球制粒机中造粒成型，制得陶粒坯料。
将陶粒坯料在105℃下烘干2小时。
将烘干后的陶粒坯入烧结炉，升温速度15℃/min，至900℃保温1小时，随炉冷却，出炉得陶粒成品。
所制得陶粒产品的主要性能（见下表）符合GB_T 17431.1-2010对人造轻集料的性能标准要求。
堆积密度(g/cm3) 吸水率(%) 含泥量(%) 筒压强度(MPa)
0.8765 2.1 1.02 5.8
实施例二
某公司钴冶炼废渣，主要成分如下。
将钴冶炼废渣烘干磨碎成干粉，粒度小于75微米。
某钨矿山尾矿，主要成分如下。
钨尾矿烘干磨碎成干粉，粒度小于75微米。
采用碳酸钠、氢氧化钙作为添加剂，烘干磨碎成干粉，粒度小于75微米。
按40 wt.%钴冶炼废渣、52 wt.%钨尾矿、6 wt.%碳酸钠、2 wt.%氢氧化钙的原料配比分别称取上述粉料，混合搅拌均匀，制得陶粒粉料。
将陶粒粉料送至成球制粒机中造粒成型，制得陶粒坯料。
将陶粒坯料在105℃下烘干2小时。
将烘干后的陶粒坯入烧结炉，升温速度15℃/min，至900℃保温1小时，随炉冷却，出炉得陶粒成品。
所制得陶粒产品的主要性能（见下表）符合GB_T 17431.1-2010对人造轻集料的性能标准要求。
堆积密度(g/cm3) 吸水率(%) 含泥量(%) 筒压强度(MPa)
0.8563 1.7 0.96 6.2

Claims (3)

1.一种钴冶炼废渣基的建筑陶粒，其特征在于，由以下质量百分比的原料制备而成：25-50 wt.%钴冶炼废渣、35-60 wt.%含硅尾矿、8-16 wt.%添加剂；所述钴冶炼废渣为采取酸浸工艺处理水钴矿生产钴盐产品过程中形成的废弃渣，其成分主要含SiO2 45-65 wt.%、Fe 2-6 wt.%、CaO 4-12 wt.%、Al2O3 5-9 wt.%；所述含硅尾矿为金属或非金属选矿生产中产生的尾矿，其中SiO2 含量大于60 wt.%，且不含放射性物质。
2.根据权利要求1所述的建筑陶粒，其特征在于，所述添加剂含有碳酸钠/碳酸氢钠和氢氧化钙/碳酸钙。
3.一种制备权利要求1所述建筑陶粒的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将钴冶炼废渣、含硅尾矿和添加剂分别烘干后磨碎成干粉，粒度要求小于75微米；
（2）按原料配比分别称取上述粉料，混合搅拌均匀，制得陶粒粉料；
（3）将陶粒粉料送至成球制粒机中造粒成型，制得陶粒坯料；
（4）将陶粒坯料在105℃下烘干1-3小时；
（5）将烘干后的陶粒坯入烧结炉，至850-950℃保温1-2小时，随炉冷却，出炉得陶粒成品。
CN201710143768.8A 2017-03-12 2017-03-12 一种钴冶炼废渣基的建筑陶粒及其制备方法 Active CN106946547B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710143768.8A CN106946547B (zh) 2017-03-12 2017-03-12 一种钴冶炼废渣基的建筑陶粒及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710143768.8A CN106946547B (zh) 2017-03-12 2017-03-12 一种钴冶炼废渣基的建筑陶粒及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106946547A true CN106946547A (zh) 2017-07-14
CN106946547B CN106946547B (zh) 2019-10-22

Family

ID=59468237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710143768.8A Active CN106946547B (zh) 2017-03-12 2017-03-12 一种钴冶炼废渣基的建筑陶粒及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106946547B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109553393A (zh) * 2019-01-14 2019-04-02 衢州华友钴新材料有限公司 一种以钴冶炼废渣微波烧结制备发泡陶瓷的方法
CN110436806A (zh) * 2019-08-13 2019-11-12 西安建筑科技大学 一种增强重金属固化效果的添加剂及其应用与使用方法
CN110483067A (zh) * 2019-09-16 2019-11-22 江西理工大学 一种钴冶炼废渣基的陶质砖及其制备方法
CN111747518A (zh) * 2020-07-06 2020-10-09 江西理工大学 一种铜冶炼废渣基的水处理陶粒及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5780374A (en) * 1996-01-09 1998-07-14 Sumitomo Electric Industries, Ltd. High-strength porous silicon nitride body and process for producing the same
CN101407408A (zh) * 2007-10-10 2009-04-15 中国环境科学研究院 利用污泥烧制陶粒的方法
CN102108019A (zh) * 2009-12-28 2011-06-29 广州市番禺凌丰新型建材厂 用冶炼不锈钢的多种废渣生产的干粉砌筑砂浆及制造方法
CN102503367A (zh) * 2011-10-08 2012-06-20 金立虎 一种钴尾矿粉陶粒的制造方法
CN106316358A (zh) * 2015-06-26 2017-01-11 安徽建晟纪元新材料科技有限公司 一种陶粒的制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5780374A (en) * 1996-01-09 1998-07-14 Sumitomo Electric Industries, Ltd. High-strength porous silicon nitride body and process for producing the same
CN101407408A (zh) * 2007-10-10 2009-04-15 中国环境科学研究院 利用污泥烧制陶粒的方法
CN102108019A (zh) * 2009-12-28 2011-06-29 广州市番禺凌丰新型建材厂 用冶炼不锈钢的多种废渣生产的干粉砌筑砂浆及制造方法
CN102503367A (zh) * 2011-10-08 2012-06-20 金立虎 一种钴尾矿粉陶粒的制造方法
CN106316358A (zh) * 2015-06-26 2017-01-11 安徽建晟纪元新材料科技有限公司 一种陶粒的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
闫振甲等: "《陶粒生产实用技术》", 30 September 2006 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109553393A (zh) * 2019-01-14 2019-04-02 衢州华友钴新材料有限公司 一种以钴冶炼废渣微波烧结制备发泡陶瓷的方法
CN110436806A (zh) * 2019-08-13 2019-11-12 西安建筑科技大学 一种增强重金属固化效果的添加剂及其应用与使用方法
CN110483067A (zh) * 2019-09-16 2019-11-22 江西理工大学 一种钴冶炼废渣基的陶质砖及其制备方法
CN111747518A (zh) * 2020-07-06 2020-10-09 江西理工大学 一种铜冶炼废渣基的水处理陶粒及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106946547B (zh) 2019-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106698990B (zh) 一种钨冶炼废渣基的建筑陶粒及其制备方法
CN106810291B (zh) 一种钴冶炼废渣基的水处理陶粒及其制备方法
CN105294142B (zh) 一种赤泥基烧结轻集料及其制备方法
CN106946547B (zh) 一种钴冶炼废渣基的建筑陶粒及其制备方法
CN103664108B (zh) 一种环保建筑用砖及制备方法
CN104496438B (zh) 一种石英砂矿尾矿或硅砂矿尾矿基高强度陶瓷板及其制备方法
CN101725206B (zh) 一种铁矿尾砂墙体蒸压砖及其制备方法
CN106747321B (zh) 一种钴冶炼废渣基的烧结砖及其制备方法
CN106866173B (zh) 一种钨冶炼废渣基的水处理陶粒及其制备方法
CN104987116B (zh) 一种多孔闭口保温陶瓷及其制备方法
CN111116070A (zh) 一种利用铁尾矿制备的免烧骨料及其制备方法
KR101151605B1 (ko) 토목용 폐석고 블록 조성물，이를 이용한 폐석고 블록 및 그 제조 방법
CN106810289A (zh) 高抗压强度烧结多孔砖及其制备方法
CN108358456B (zh) 一种利用金尾矿和萤石尾矿制备微晶玻璃的方法
CN112551985A (zh) 一种超细尾砂在混凝土中的应用
CN106866114B (zh) 一种铅锌冶炼烟化炉渣基的建筑陶粒及其制备方法
CN109796192A (zh) 一种无添加成分的钴冶炼废渣陶粒及其制备方法
Glazev et al. Environmental technologies in the production of metallurgical silicon
CN101830685B (zh) 用鞍山式铁矿尾矿制备建筑饰面砖及制备方法
CN104099468B (zh) 一种铝土矿选矿尾矿基铁矿球团粘结剂及其制备方法
CN100334243C (zh) 粉煤灰提取铝硅合金的工艺方法
CN109809726B (zh) 一种无添加成分的钨冶炼废渣陶粒及其制备方法
CN104609842A (zh) 一种利用高铝粉煤灰制备莫来石相复相材料的方法
CN102910890A (zh) 一种以水渣为原料的烧结砖及其制备工艺
CN103936317B (zh) 混凝土专用复合粉煤灰及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Jing Qingxiu

Inventor after: Huang Xiaodong

Inventor after: Fu Haikuo

Inventor after: Wu Lijue

Inventor after: Huang Yaxiang

Inventor before: Jing Qingxiu

Inventor before: Huang Xiaodong

Inventor before: Wu Lijue

Inventor before: Huang Yaxiang

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant