CN109824345A - 以转炉渣及锂尾矿为原料的陶瓷透水砖的制备方法 - Google Patents

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贾小华
刘欢
郭明军
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Abstract

本发明涉及一种以转炉渣及锂尾矿为原料的陶瓷透水砖的制备方法，步骤：转炉渣及废瓷破碎、筛分，分别筛取20～40目和10～40目备用；锂尾矿和膨润土筛取80目下备用；按重量比，在10～25份的20～40目转炉渣中加入3～6份水，搅拌均匀，再加入5～15份锂尾矿和5～15份膨润土的混合料，使混合料均匀地包裹转炉渣表面，最后再加入40～65份的10～20目或者是20～40目的废瓷颗粒，搅拌均匀；配合料陈腐6～10小时；陈腐好的原料在压机上压制成型；压制好的砖坯烘干至水分低于0.5%；烘干后的砖坯经辊道窑或隧道窑在1160～1200℃温度下烧成产品。本发明方法简单、易行，利于规模化生产，产品合格率高。

Description

以转炉渣及锂尾矿为原料的陶瓷透水砖的制备方法
技术领域
本发明属于工业固体废弃物利用技术领域，具体涉及一种以转炉渣及锂尾矿为原料的陶瓷透水砖的制备方法。
背景技术
海绵城市的建设，一方面能充分发挥城市绿地、道路等对雨水吸纳、蓄渗和缓释作用，另一方面有效缓解城市内涝，削减城市径流污染，保护和改善城市生态环境。于是，各个地区的陶瓷企业及研究院纷纷投入大量的人力、财力在研发新型的透水砖的项目中。
目前，锂尾矿及转炉渣是钢铁企业浮选锂矿后的固体废弃物，其处理方式主要是堆放、填埋和综合利用，然而堆放或填埋既占用了耕地，又污染了环境。因此开发利用转炉渣及锂尾矿生产透水砖成为了一项新的课题。
中国专利申请号CN201811070262公开了一种利用锂尾矿及转炉渣生产烧结直通输水型透水砖的方法，这种方法是将锂尾矿、转炉渣、粘土原料、水按一定比例配料，球磨，除铁、再经挤出机挤出透水砖坯体，干燥，在一定温度下烧制而成的直通输水型透水砖，这种方法缺点是工艺流程长，所需设备众多，生产周期长。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种工艺简单、工艺流程短、节能高效的利用锂尾矿及转炉渣为原料的制备陶瓷透水砖方法，充分利用钢铁企业自产选锂尾矿和转炉渣，为锂尾矿和转炉渣的综合利用开辟新途径。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：
一种以转炉渣及锂尾矿为原料的陶瓷透水砖的制备方法，包括如下步骤：
（1）原料的处理：利用颚式破碎机将转炉渣及废瓷破碎，经振动筛筛分，分别筛取20～40目和10～40目备用；锂尾矿和膨润土筛取80目下的原料备用；
（2）配料：按原料重量比称取原料，在10～25份破碎好的20～40目转炉渣加入3～6份的水，搅拌均匀，再加入5～15份的锂尾矿和5～15份膨润土的混合料，使混合料均匀地包裹转炉渣的表面，最后再加入40～65份的10～20目或者是20～40目的废瓷颗粒，搅拌均匀；
（3）陈腐：将步骤（2）混合均匀的配合料进行陈腐，陈腐时间为6～10小时；
（4）半干压成型：将陈腐好的步骤（3）原料在压机上压制成型，压力是200～300kg/cm2；
（5）干燥：步骤（3）压制好的砖坯在80～120℃的烘箱中，烘干至水分低于0.5%；
（6）烧成：干燥后的砖坯经辊道窑或隧道窑在1160～1200℃高温下烧制，保温20～25min,随窑自然冷却。
采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，有益效果是：
①本发明采用干法粉碎、湿法混料，成型、干燥，烧成，工艺流程简单，耗时短；CN201811070262采用破碎，湿磨，挤泥，干燥，烧成，工艺流程复杂，只湿磨耗时12～15小时，导致整个流程生产周期长。
②本发明生产中产品质量控制参数较少，如骨料的粒度，成型压力，烧成温度等；CN201811070262产品质量控制参数多，如湿磨后的细度、除铁、挤泥时的水分、真空度，挤出压力，孔径分布及大小，收缩，干燥制度，烧成温度等。
③本发明中烧成曲线中，当达到高温1160～1200℃时，保温20～25min，随窑自然冷却；而CN201811070262当达到设定温度并保温1h后，对各个温度段的降温速率都有具体要求。
具体实施方式
以下结合实施例详述本发明。
实施例1：按上述具体的制备工艺流程，所用的原料重量百分比不同，转炉渣：锂尾矿：膨润土：废瓷=0.2:0.1:0.1:0.6，其中转炉渣的粒度是20～40目，废瓷的粒度是10～20目，锂尾矿和膨润土都是80目粒度以下的。配好料后陈腐8小时，在200kg/cm2的压力下压制，烘干后在1180℃的辊道窑中烧制成成品砖。
经检测，产品的透水系数2.6*10-2cm/s,抗折强度4.5MPa,劈裂抗拉强度4.2 MPa，抗冻指标D35满足寒冷地区的使用条件，耐磨性：磨坑长度28mm,防滑性：BPN70，指标符合并优于国家标准GB/T25993～2010《透水路面砖和透水路面板》的要求。
实施例2：按上述具体的制备工艺流程，所用的原料重量百分比不同，转炉渣：锂尾矿：膨润土：废瓷=0.15:0.12:0.08:0.65，其中转炉渣是20～40目，废瓷是10～20目粒度的，锂尾矿和膨润土都是80目粒度以下的。配好料后陈腐9小时，在250kg/cm2的压力下压制，烘干后在1190℃的辊道窑中烧制成成品砖。
经检测，产品的透水系数3.0*10-2cm/s,抗折强度5.0MPa,劈裂抗拉强度4.8MPa,抗冻指标D35满足寒冷地区的使用条件，耐磨性：磨坑长度25mm,防滑性：BPN65，指标符合并优于国家标准GB/T25993～2010《透水路面砖和透水路面板》的要求。
实施例3：按上述具体的制备工艺流程，所用的原料重量百分比不同，转炉渣：锂尾矿：膨润土：废瓷=0.25:0.15:0.1:0.5，其中转炉渣是20～40目，废瓷是20～40目粒度的，锂尾矿和膨润土都是80目粒度以下的。配好料后陈腐10小时，在220kg/cm2的压力下压制，烘干后在1160℃的辊道窑中烧制成成品砖。
经检测，产品的透水系数2.7*10-2cm/s,抗折强度4.3MPa, 劈裂抗拉强度4.5MPa,抗冻指标D35满足寒冷地区的使用条件，耐磨性：磨坑长度24mm,防滑性：BPN68，指标符合并优于国家标准GB/T25993～2010《透水路面砖和透水路面板》的要求。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一种以转炉渣及锂尾矿为原料的陶瓷透水砖的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）原料的处理：利用颚式破碎机将转炉渣及废瓷破碎，经振动筛筛分，分别筛取20～40目和10～40目备用；锂尾矿和膨润土筛取80目下的原料备用；
（2）配料：按原料重量比称取原料，在10～25份破碎好的20～40目转炉渣中加入3～6份的水，搅拌均匀，再加入5～15份的锂尾矿和5～15份膨润土的混合料，使混合料均匀地包裹转炉渣的表面，最后再加入40～65份的10～20目或者是20～40目的废瓷颗粒，搅拌均匀；
（3）陈腐：将步骤（2）混合均匀的配合料进行陈腐，陈腐时间为6～10小时；
（4）半干压成型：将陈腐好的步骤（3）原料在压机上压制成型，压力是200～300kg/cm2；
（5）干燥：将步骤（4）压制好的砖坯在80～120℃的烘箱中，烘干至水分低于0.5%；
（6）烧成：将步骤（5）干燥后的砖坯经辊道窑或隧道窑在1160～1200℃温度曲线下烧制，保温20～25min,自然随窑冷却。
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