CN109809726B - 一种无添加成分的钨冶炼废渣陶粒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无任何其他添加成分的钨冶炼废渣陶粒短流程、低成本制备方法，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完全由钨冶炼废渣构成，无需添加任何其他成分；陶粒的制备方法为：将钨冶炼产出的钨冶炼废渣自然干燥一定时间后直接输送到对辊造粒机中造粒成型，最后烘干后煅烧制得陶粒成品。本发明的陶粒质轻、高强，可用作建筑材料；本发明的制备方法将钨冶炼废渣资源化利用，具有最简化的制备流程，具有良好的经济效益和社会效益。

Description

一种无添加成分的钨冶炼废渣陶粒及其制备方法
技术领域
本发明属于冶炼渣资源化利用及无害化处理技术领域，尤其涉及一种无添加成分的钨冶炼废渣陶粒及其制备方法。
背景技术
现行钨冶炼企业均采用碱浸工艺处理钨精矿，该工艺会产生大量的钨冶炼废渣，据统计，近20多年来，我国产出的钨冶炼废渣总量已多超过60多万吨，而且仍在以每年2万余吨的速度增长。目前产出的钨冶炼废渣多以填埋或堆存为主，一方面占用大量场地，另一方面由于钨冶炼废渣中含大量活性重金属成分及碱性物质，如管理不善，极易造成环境污染。钨冶炼废渣主要构成为水合铁氧化物、水合锰氧化物、二氧化硅及氧化钙等成分，也包含少量伴生金属矿物(随钨精矿产地变化较大)，目前对钨冶炼废渣的利用主要是提取其中的少量有价元素(如钽、铌、钪等)，并非对废渣的整体利用，因此大量钨冶炼废渣堆放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。
将钨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及碱性物质，消除钨冶炼废渣露天堆放对水土环境的污染，并使钨冶炼废渣得到了资源化利用。
发明内容
本发明提供了一种无任何添加成分的钨冶炼废渣陶粒及其制备方法，主要解决钨冶炼废渣的低成本无害化处理及资源化利用问题。
本发明所处理的钨冶炼废渣是指采取碱浸工艺处理钨精矿生产仲钨酸氨或钨酸钠等钨产品过程中形成的废弃渣，主要成分为：
成分 SiO<sub>2</sub> Fe Mn CaO Na<sub>2</sub>O
含量 3-20wt％ 10-35wt％ 8-28wt％ 2-30wt％ 1-8wt％
本发明提供了这样一种无添加成分的钨冶炼废渣陶粒及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)将冶炼流程产出的钨冶炼废渣自然干燥2-16小时后，送至成球制粒机中造粒成型，制得陶粒坯料；(2)将陶粒坯料在105℃下烘干1-3小时；(3)将烘干后的陶粒坯入烧结炉，至1000℃-1100℃保温1-2小时，随炉冷却，出炉得陶粒成品。
(3)有益效果
本发明陶粒制备过程可以紧密衔接钨冶炼生产过程，钨冶炼废渣无需进行堆存及转运，因而所制备陶粒的原料成本极低，实现钨冶炼企业对钨废渣的免堆存、免转运的现场低成本资源化利用。并且，陶粒配方中100wt％的原料为钨冶炼废渣，无需添加任何成分，加水后的钨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，钨冶炼渣中的铁、钙、钠氧化物在陶粒烧结过程中都有助烧作用，可降低烧结温度，有利于减少陶粒烧结能耗，制得的建筑陶粒质轻、抗压强度高。本发明陶粒制备工艺简单、制备流程短，设备投资少且制造成本低，实现了钨冶炼废渣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
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
某公司钨冶炼废渣，主要成分为：
成分 SiO<sub>2</sub> Fe Mn WO<sub>3</sub> Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> CaO Na<sub>2</sub>O
含量 12.5％ 30.7％ 15.6％ 1.3％ 2.6％ 10.2％ 5.1％
将钨冶炼流程排出废渣经压滤机压滤，自然干燥5小时后，送至对辊制粒机中造粒成型，制得陶粒坯料。
将陶粒坯料在105℃下烘干3小时。
将烘干后的陶粒坯入烧结炉，升温速度15℃/min，至1100℃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 吸水率 含泥量 筒压强度
0.9256g/cm3 1.7％ 1.13％ 6.8MPa
以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (1)

1.一种钨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：100wt%钨冶炼废渣，无需添加任何其他成分；所述钨冶炼废渣为采取碱浸工艺处理钨精矿生产仲钨酸氨或钨酸钠过程中形成的废弃渣，其中含SiO2 3-20wt%、含Fe 10-35wt%、含Mn8-28wt%、含CaO 2-30wt%、含Na2O 1-8wt%，且不含放射性物质；制备所述建筑陶粒的方法，包括以下步骤：
（1）将钨冶炼流程产出、经过压滤的钨冶炼废渣自然风干2-16小时后送至对辊制粒机中造粒成型，制得陶粒坯料；
（2）将陶粒坯料在105℃下烘干1-3小时；
（3）将烘干后的陶粒坯入烧结炉，1000℃-1200℃保温1-2小时，随炉冷却，出炉得陶粒成品。
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