CN110194675A - 一种菱镁矿废石制备免烧轻质陶粒及其制备方法 - Google Patents

一种菱镁矿废石制备免烧轻质陶粒及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种菱镁矿废石制备免烧轻质陶粒，主要由以下质量百分数的原料制备而成：20%～30%铁尾矿、20%～30%金刚石尾矿、25%～30%轻烧菱镁矿废石粉料、10%～20%六水氯化镁、5%～10%蓝铜矿尾矿。本发明制得陶粒表面具有多孔结构，具有较大的比表面积和较低的堆积密度，同时，大量利用铁尾矿、金刚石尾矿、菱镁矿废石、蓝铜矿尾矿等大宗固体废弃物，尾矿利用率达到80%以上，不仅解决尾矿堆存占用大量土地的问题，还降低了矿山扬尘对环境的污染，实现了矿山废弃物的资源化利用，具有良好的社会效益、经济效益和生态效益。

Description

一种菱镁矿废石制备免烧轻质陶粒及其制备方法
技术领域
本发明涉及固废利用环保领域，具体是一种菱镁矿废石制备免烧轻质陶粒及其制备方法。
背景技术
中国的菱镁矿资源丰富，作为三大耐火原料之一的菱镁矿支撑着中国耐火材料近十年的高速发展，但随着我国国民经济的快速发展，其矿产资源也进入了快速消耗期，优质矿产资源急剧减少。低品位矿石和尾矿渣的大量堆积不仅造成了资源的严重浪费，还对当地的环境造成了破坏。在雨季的时候，堆积如山的尾矿存在滑坡、泥石流等安全隐患，对附近村庄村民的生命财产形成了巨大威胁。
铁尾矿是铁矿石经过选矿工艺选取铁精矿后剩余的废渣，是工业固体废弃物的主要组成部分， 由于我国铁矿石品位低、共伴生矿多，在选矿过程中会排出大量尾矿，每生产1t 铁精矿要排出2.5～3.0t尾矿，同时随着矿产资源利用程度的提高，矿石的可开采品位相应降低，尾矿排出量也在逐渐增加，其资源化利用一直是全社会极为关注的问题。
目前，关于免烧陶粒的制备大部分使用市政污泥、赤泥、粉煤灰、水泥等原料，选用菱镁矿废石、蓝铜矿尾矿、铁尾矿、金刚石尾矿等原料制备免烧陶粒的研究资料还未发现。
发明内容
本发明的目的在于提供一种菱镁矿废石制备免烧轻质陶粒及其制备方法，主要利用菱镁矿废石、蓝铜矿尾矿、铁尾矿、金刚石尾矿等固体废弃物制备免烧轻质陶粒，工艺流程简单、节能环保，同时所得免烧陶粒具有良好的耐久性和抗酸碱腐蚀性，可用于pH较高或较低的恶劣环境中，具有较为广阔的应用市场，同时也解决上述背景技术中存在的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种菱镁矿废石制备免烧轻质陶粒，主要由以下质量百分数的原料制备而成：20%～30%铁尾矿、20%～30%金刚石尾矿、25%～30%轻烧菱镁矿废石粉料、10%～20%六水氯化镁、5%～10%蓝铜矿尾矿。
一种菱镁矿废石制备免烧轻质陶粒及其制备方法，包括以下步骤：
（1）将20%～30%铁尾矿、20%～30%金刚石尾矿、5%～10%蓝铜矿尾矿分别送入高压悬辊磨粉机进行粉磨，得到混合原料粉料；
（2）将菱镁矿废石经过四齿辊破碎机进行破碎，得到菱镁矿废石块状；
（3）将步骤（2）菱镁矿废石块状原料送入回转窑中进行煅烧，得到煅烧后物料；（4）将步骤（3）煅烧后物料送入高压悬辊磨粉机进行粉磨，得到轻烧菱镁矿废石粉料；
（5）将步骤（1）混合原料粉料、25%～30%步骤（4）轻烧菱镁矿废石粉料、10%～20%六水氯化镁送入立式紊流搅拌机进行充分混合，得到混合物料；
（6）将步骤（5）混合物料送入到对辊挤压造粒机进行造粒，得到球形颗粒坯料；
（7）将步骤（6）球形颗粒坯料通过皮带机转运到高温、高压蒸养釜中进行蒸养，自然冷却至室温，得到冷却球形颗粒坯料；
（8）将步骤（7）冷却球形颗粒坯料通过12目～18目标准筛，得到不同粒级的免烧轻质陶粒。
优选地，所述步骤（1）混合原料粉料的物料粒度满足-0.045mm占95%以上。
优选地，所述步骤（2）菱镁矿废石块状的粒径范围控制在1 cm～2cm。
优选地，所述步骤（3）煅烧温度为700℃～750℃，煅烧时间1 h～1.5h。
优选地，所述步骤（4）轻烧菱镁矿废石粉料的物料粒度满足-0.045mm占95%以上。
优选地，所述步骤（6）球形颗粒坯料的粒度范围控制在1cm～1.5cm，水添加量为混合物料总质量的20%～25%。
优选地，所述步骤（7）蒸养温度为190℃～200℃，蒸养时间为5 h～6h。
本发明的有益效果为：
1、本发明利用蓝铜矿受热分解释放CO2的特性，使得球形颗粒坯体在190℃～200℃的条件下蒸养，坯体发生膨胀现象，内部产生发达的孔隙，同时，内部气体冲破陶粒表面散逸出来，在陶粒表面留下微小的多孔结构，增加陶粒产品的比表面积，降低陶粒的堆积密度，实现产品轻质的目的。
2、本发明大量利用铁尾矿、金刚石尾矿、菱镁矿废石、蓝铜矿尾矿等大宗固体废弃物，尾矿利用率达到80%以上，不仅解决尾矿堆存占用大量土地的问题，还降低了矿山扬尘对环境的污染，实现了矿山废弃物的资源化利用，具有良好的社会效益、经济效益和生态效益。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述地实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供了一种菱镁矿废石制备免烧轻质陶粒，主要由以下质量百分数的原料制备而成：20%铁尾矿、30%金刚石尾矿、25%轻烧菱镁矿废石粉料、20%六水氯化镁、5%蓝铜矿尾矿。
一种菱镁矿废石制备免烧轻质陶粒及其制备方法，包括以下步骤：
（1）将20%铁尾矿、30%金刚石尾矿、5%蓝铜矿尾矿分别送入高压悬辊磨粉机进行粉磨，物料粒度满足-0.045mm占95%以上，得到混合原料粉料；
（2）将菱镁矿废石经过四齿辊破碎机进行破碎，控制粒径范围为1 cm～2cm，得到菱镁矿废石块状；
（3）将步骤（2）菱镁矿废石块状原料送入回转窑中进行煅烧，煅烧温度为700℃，煅烧时间1.5 h，得到煅烧后物料；
（4）将步骤（3）煅烧后物料送入高压悬辊磨粉机进行粉磨，物料粒度满足-0.045mm占95%以上，得到轻烧菱镁矿废石粉料；
（5）将步骤（1）混合原料粉料、25%步骤（4）轻烧菱镁矿废石粉料、20%六水氯化镁送入立式紊流搅拌机进行充分混合，控制粒度范围为1cm～1.5cm，水添加量为混合物料总质量的20%，得到混合物料；
（6）将步骤（5）混合物料送入到对辊挤压造粒机进行造粒，得到球形颗粒坯料；
（7）将步骤（6）球形颗粒坯料通过皮带机转运到高温、高压蒸养釜中进行蒸养，蒸养温度为190℃，蒸养时间为6h，自然冷却至室温，得到冷却球形颗粒坯料；
（8）将步骤（7）冷却球形颗粒坯料通过12目～18目标准筛，得到不同粒级的免烧轻质陶粒。
实施例2
本实施例提供了一种菱镁矿废石制备免烧轻质陶粒，主要由以下质量百分数的原料制备而成：25%铁尾矿、25%金刚石尾矿、27%轻烧菱镁矿废石粉料、15%六水氯化镁、8%蓝铜矿尾矿。
一种菱镁矿废石制备免烧轻质陶粒及其制备方法，包括以下步骤：
（1）将25%铁尾矿、25%金刚石尾矿、8%蓝铜矿尾矿分别送入高压悬辊磨粉机进行粉磨，物料粒度满足-0.045mm占95%以上，得到混合原料粉料；
（2）将菱镁矿废石经过四齿辊破碎机进行破碎，控制粒径范围为1 cm～2cm，得到菱镁矿废石块状；
（3）将步骤（2）菱镁矿废石块状原料送入回转窑中进行煅烧，煅烧温度为720℃，煅烧时间1.3h，得到煅烧后物料；
（4）将步骤（3）煅烧后物料送入高压悬辊磨粉机进行粉磨，物料粒度满足-0.045mm占95%以上，得到轻烧菱镁矿废石粉料；
（5）将步骤（1）混合原料粉料、27%步骤（4）轻烧菱镁矿废石粉料、15%六水氯化镁送入立式紊流搅拌机进行充分混合，控制粒度范围为1cm～1.5cm，水添加量为混合物料总质量的23%，得到混合物料；
（6）将步骤（5）混合物料送入到对辊挤压造粒机进行造粒，得到球形颗粒坯料；
（7）将步骤（6）球形颗粒坯料通过皮带机转运到高温、高压蒸养釜中进行蒸养，蒸养温度为180℃，蒸养时间为5.5h，自然冷却至室温，得到冷却球形颗粒坯料；
（8）将步骤（7）冷却球形颗粒坯料通过12目～18目标准筛，得到不同粒级的免烧轻质陶粒。
实施例3
本实施例提供了一种菱镁矿废石制备免烧轻质陶粒，主要由以下质量百分数的原料制备而成：30%铁尾矿、20%金刚石尾矿、30%轻烧菱镁矿废石粉料、10%六水氯化镁、10%蓝铜矿尾矿。
一种菱镁矿废石制备免烧轻质陶粒及其制备方法，包括以下步骤：
（1）将30%铁尾矿、20%金刚石尾矿、10%蓝铜矿尾矿分别送入高压悬辊磨粉机进行粉磨，物料粒度满足-0.045mm占95%以上，得到混合原料粉料；
（2）将菱镁矿废石经过四齿辊破碎机进行破碎，控制粒径范围为1 cm～2cm，得到菱镁矿废石块状；
（3）将步骤（2）菱镁矿废石块状原料送入回转窑中进行煅烧，煅烧温度为750℃，煅烧时间1 h，得到煅烧后物料；
（4）将步骤（3）煅烧后物料送入高压悬辊磨粉机进行粉磨，物料粒度满足-0.045mm占95%以上，得到轻烧菱镁矿废石粉料；
（5）将步骤（1）混合原料粉料、30%步骤（4）轻烧菱镁矿废石粉料、10%六水氯化镁送入立式紊流搅拌机进行充分混合，控制粒度范围为1cm～1.5cm，水添加量为混合物料总质量的25%，得到混合物料；
（6）将步骤（5）混合物料送入到对辊挤压造粒机进行造粒，得到球形颗粒坯料；
（7）将步骤（6）球形颗粒坯料通过皮带机转运到高温、高压蒸养釜中进行蒸养，蒸养温度为200℃，蒸养时间为5h，自然冷却至室温，得到冷却球形颗粒坯料；
（8）将步骤（7）冷却球形颗粒坯料通过12目～18目标准筛，得到不同粒级的免烧轻质陶粒。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种菱镁矿废石制备免烧轻质陶粒，主要由以下质量百分数的原料制备而成：20%～30%铁尾矿、20%～30%金刚石尾矿、25%～30%轻烧菱镁矿废石粉料、10%～20%六水氯化镁、5%～10%蓝铜矿尾矿。
2.一种菱镁矿废石制备免烧轻质陶粒及其制备方法，包括以下步骤：
（1）将20%～30%铁尾矿、20%～30%金刚石尾矿、5%～10%蓝铜矿尾矿分别送入高压悬辊磨粉机进行粉磨，得到混合原料粉料；
（2）将菱镁矿废石经过四齿辊破碎机进行破碎，得到菱镁矿废石块状；
（3）将步骤（2）菱镁矿废石块状原料送入回转窑中进行煅烧，得到煅烧后物料；（4）将步骤（3）煅烧后物料送入高压悬辊磨粉机进行粉磨，得到轻烧菱镁矿废石粉料；
（5）将步骤（1）混合原料粉料、25%～30%步骤（4）轻烧菱镁矿废石粉料、10%～20%六水氯化镁送入立式紊流搅拌机进行充分混合，得到混合物料；
（6）将步骤（5）混合物料送入到对辊挤压造粒机进行造粒，得到球形颗粒坯料；
（7）将步骤（6）球形颗粒坯料通过皮带机转运到高温、高压蒸养釜中进行蒸养，自然冷却至室温，得到冷却球形颗粒坯料；
（8）将步骤（7）冷却球形颗粒坯料通过12目～18目标准筛，得到不同粒级的免烧轻质陶粒。
3.根据权利要求2所述的一种菱镁矿废石制备免烧轻质陶粒及其制备方法，其特征在于，所述步骤（1）混合原料粉料的物料粒度满足-0.045mm占95%以上。
4.根据权利要求2所述的一种菱镁矿废石制备免烧轻质陶粒及其制备方法，其特征在于，所述步骤（2）菱镁矿废石块状的粒径范围控制在1 cm～2cm。
5.根据权利要求2所述的一种菱镁矿废石制备免烧轻质陶粒及其制备方法，其特征在于，所述步骤（3）煅烧温度为700℃～750℃，煅烧时间1 h～1.5h。
6.根据权利要求2所述的一种菱镁矿废石制备免烧轻质陶粒及其制备方法，其特征在于，所述步骤（4）轻烧菱镁矿废石粉料的物料粒度满足-0.045mm占95%以上。
7.根据权利要求2所述的一种菱镁矿废石制备免烧轻质陶粒及其制备方法，其特征在于，所述步骤（6）球形颗粒坯料的粒度范围控制在1cm～1.5cm，水添加量为混合物料总质量的20%～25%。
8.根据权利要求2所述的一种菱镁矿废石制备免烧轻质陶粒及其制备方法，其特征在于，所述步骤（7）蒸养温度为190℃～200℃，蒸养时间为5 h～6h。
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