CN110526607A - 一种含有铜尾矿的高性能轻集骨料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种含有铜尾矿的高性能轻集骨料及其制备方法，目的是为了铜尾矿堆积造成环境污染、资源浪费以及高密度天然骨料资源短缺的技术问题，技术方案是：一种含有铜尾矿的高性能轻集骨料，包括10～75％的铜尾矿和25～90％的塑性废料，还包括铜尾矿和塑性废料总重量15％的水，所述塑性废料是易于造粒的有塑性的废料，包括工程弃土、河道淤泥、市政污泥中的任意一种或多种的组合物，所述塑性废料的物料粒级为直径小于0.074mm的物料占30～100％。本发明利用铜尾矿代替高密度天然骨料作为混凝土骨料的主要来源，其中铜尾矿的添加量高达75％，实现了铜尾矿的高效利用，为大宗消耗固废寻找到一条出路，同时也解决了高密度天然骨料短缺的技术问题。
Description
技术领域
本发明属于尾矿综合利用领域，具体涉及一种含有铜尾矿的高性能轻集骨料及其制备方法。
背景技术
尾矿已成为我国目前产出量最大、综合利用率最低的大宗固体废弃物，大量的尾矿堆积不仅会污染空气和水，而且会产生安全问题，这已引起国家和社会的高度重视。研究有效利用尾矿的方式，提高利用率，对国家和社会都有重要意义。
目前，铜尾矿已逐渐应用于建材领域，但是大量的较细的尾矿很难得到大宗、高附加值利用。因此需要寻找到大规模应用的途径，来提升尾矿的综合利用率，实现尾矿的变废为宝。
对现代混凝土来讲，高密度天然骨料资源短缺已经是一个不争的事实，从而导致建筑用天然砂石价格飞速上涨，提高了建筑材料成本，因此，人工骨料必将部分取代天然骨料作为混凝土骨料的主要来源。人工轻骨料不仅可以实现优质自然资源的战略储存，而且也成为尾矿清洁化、规模化、高附加值化应用的有效途径。人工轻骨料是衔接矿山行业供给侧创新与建材行业需求侧可持续发展的纽带。
发明内容
本发明的目的是为了解决铜尾矿堆积造成环境污染、资源浪费以及高密度天然骨料资源短缺的技术问题，提供一种含有铜尾矿的高性能轻集骨料及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种含有铜尾矿的高性能轻集骨料，包括10～75％的铜尾矿和25～90％的塑性废料，还包括铜尾矿和塑性废料总重量15％的水，所述塑性废料是易于造粒的有塑性的废料，包括工程弃土、河道淤泥、市政污泥中的任意一种或多种的组合物，所述塑性废料的物料粒级为直径小于0.074mm的物料占30～100％。
进一步地，一种含有铜尾矿的高性能轻集骨料，包括50～75％的铜尾矿和25～50％的塑性废料。
进一步地，一种含有铜尾矿的高性能轻集骨料，包括70％的铜尾矿和30％的塑性废料。
上述含有铜尾矿的高性能轻集骨料的制备方法，包括以下步骤：
S1制备铜尾矿：将选矿厂排放的铜尾矿矿浆经过旋流器分选，将200目以下的矿浆用浓缩机浓缩得到铜尾矿；
S2制备混合物料：取10～75％的铜尾矿和25～90％的塑性废料装入高效立式紊流搅拌机内混合搅拌3分钟，制得混合物料；
S3造粒：将混合物料通过皮带输送到圆盘造粒机中进行高压雾化喷水造粒，加水量为混和物料的15％，制得造粒球；
S4干燥：将S3制得的造粒球通过皮带机运送到震动沸腾床烘干机，利用回转窑焙烧余热进行烘干，烘干温度为350℃，使造粒球含水率为2％以下；
S5烧成：将烘干后的造粒球进入烧成窑烧成，自窑尾连续入料，最高烧成温度区间为1080～1100℃，窑头温度区间为1000～1020℃，窑尾温度区间为670～720℃，烧成时间为30分钟；
S6冷却：烧成好的料球自窑头排出，进入振动沸腾床冷却机冷却至50℃以下，然后直接进入分级筛进行筛分入库，即制得一种含有铜尾矿的高性能轻集骨料。
进一步地，所述S3中造粒时圆盘造粒机的倾斜角度为48°，转速为19.166r/min，使用变频频率35.7Hz。
进一步地，所述S4中的烘干时间为2分钟。
进一步地，所述S6中的冷却时间为2分钟。
本发明的有益效果是：
1、本发明利用铜尾矿代替高密度天然骨料作为混凝土骨料的主要来源，其中铜尾矿的添加量高达75％，实现了铜尾矿的高效利用，为大宗消耗固废寻找到一条出路，同时也解决了高密度天然骨料短缺的技术问题。
2、本发明制得的轻骨料，性能优异，堆积密度小于1200kg/m3，筒压强度高，吸水率≤10％，产品性能满足现行国家标准((GB/T17431.2-2010)《轻集料及其试验方法》第1部分轻集料)要求。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1
本实施例中的一种含有铜尾矿的高性能轻集骨料，包括70％的铜尾矿和30％的工程弃土，还包括铜尾矿和工程弃土总重量15％的水，所述工程弃土为有塑性的粘土，工程弃土的物料粒级为直径小于0.074mm的物料占30～100％。
上述含有铜尾矿的高性能轻集骨料的制备方法，包括以下步骤：
S1制备铜尾矿：将选矿厂排放的铜尾矿矿浆经过旋流器分选，将200目以下的矿浆用浓缩机浓缩得到铜尾矿；
S2制备混合物料：取70％的铜尾矿和30％的工程弃土装入高效立式紊流搅拌机内混合搅拌3分钟，制得混合物料；
S3造粒：将混合物料通过皮带输送到圆盘造粒机中进行高压雾化喷水造粒，加水量为混和物料的15％，圆盘造粒机的倾斜角度为48°，转速为19.166r/min，使用变频频率35.7Hz，制得造粒球；
S4干燥：将S3制得的造粒球通过皮带机运送到震动沸腾床烘干机，利用回转窑焙烧余热进行烘干，烘干温度为350℃，烘干时间为2分钟，使造粒球含水率为2％以下；
S5烧成：将烘干后的造粒球进入烧成窑烧成，自窑尾连续入料，最高烧成温度区间为1080～1100℃，窑头温度区间为1000～1020℃，窑尾温度区间为670～720℃，烧成时间为30分钟；
S6冷却：烧成好的料球自窑头排出，进入振动沸腾床冷却机冷却至50℃以下，冷却时间为2分钟，然后直接进入分级筛进行筛分入库，即制得一种含有铜尾矿的高性能轻集骨料。
所制得轻集骨料的粒径为8～15mm，堆积密度1110kg/m3，筒压强度为22MPa，吸水率2％，性能均符合国家标准。
实施例2
本实施例中的一种含有铜尾矿的高性能轻集骨料，包括70％的铜尾矿和30％的河道淤泥，还包括铜尾矿和河道淤泥总重量15％的水，所述河道淤泥的物料粒级为直径小于0.074mm的物料占30～100％。
上述含有铜尾矿的高性能轻集骨料的制备方法，包括以下步骤：
S1制备铜尾矿：将选矿厂排放的铜尾矿矿浆经过旋流器分选，将200目以下的矿浆用浓缩机浓缩得到铜尾矿；
S2制备混合物料：取70％的铜尾矿和30％的河道淤泥装入高效立式紊流搅拌机内混合搅拌3分钟，制得混合物料；
S3造粒：将混合物料通过皮带输送到圆盘造粒机中进行高压雾化喷水造粒，加水量为混和物料的15％，圆盘造粒机的倾斜角度为48°，转速为19.166r/min，使用变频频率35.7Hz，制得造粒球；
S4干燥：将S3制得的造粒球通过皮带机运送到震动沸腾床烘干机，利用回转窑焙烧余热进行烘干，烘干温度为350℃，烘干时间为2分钟，使造粒球含水率为2％以下；
S5烧成：将烘干后的造粒球进入烧成窑烧成，自窑尾连续入料，最高烧成温度区间为1080～1100℃，窑头温度区间为1000～1020℃，窑尾温度区间为670～720℃，烧成时间为30分钟；
S6冷却：烧成好的料球自窑头排出，进入振动沸腾床冷却机冷却至50℃以下，冷却时间为2分钟，然后直接进入分级筛进行筛分入库，即制得一种含有铜尾矿的高性能轻集骨料。
所制得轻集骨料的直径10～20mm，堆积密度1080kg/m3，筒压强度24MPa，吸水率4.2％，性能均符合国家标准。
实施例3
本实施例中的一种含有铜尾矿的高性能轻集骨料，包括75％的铜尾矿、10％的市政污泥、15％的工程弃土，还包括铜尾矿、市政污泥和工程弃土总重量15％的水，市政污泥和工程弃土的物料粒级为直径小于0.074mm的物料占30～100％。
上述含有铜尾矿的高性能轻集骨料的制备方法，包括以下步骤：
S1制备铜尾矿：将选矿厂排放的铜尾矿矿浆经过旋流器分选，将200目以下的矿浆用浓缩机浓缩得到铜尾矿；
S2制备混合物料：取75％的铜尾矿、10％的市政污泥、15％的工程弃土，装入高效立式紊流搅拌机内混合搅拌3分钟，制得混合物料；
S3造粒：将混合物料通过皮带输送到圆盘造粒机中进行高压雾化喷水造粒，加水量为混和物料的15％，圆盘造粒机的倾斜角度为48°，转速为19.166r/min，使用变频频率35.7Hz，制得造粒球；
S4干燥：将S3制得的造粒球通过皮带机运送到震动沸腾床烘干机，利用回转窑焙烧余热进行烘干，烘干温度为350℃，烘干时间为2分钟，使造粒球含水率为2％以下；
S5烧成：将烘干后的造粒球进入烧成窑烧成，自窑尾连续入料，最高烧成温度区间为1080～1100℃，窑头温度区间为1000～1020℃，窑尾温度区间为670～720℃，烧成时间为30分钟；
S6冷却：烧成好的料球自窑头排出，进入振动沸腾床冷却机冷却至50℃以下，冷却时间为2分钟，然后直接进入分级筛进行筛分入库，即制得一种含有铜尾矿的高性能轻集骨料。
所制得轻集骨料的直径10～20mm，堆积密度986kg/m3，筒压强度20MPa，吸水率5.6％，性能均符合国家标准。
实施例4
本实施例中的一种含有铜尾矿的高性能轻集骨料，包括10％的铜尾矿、45％的河道淤泥、45％的工程弃土，还包括铜尾矿、河道淤泥和工程弃土总重量15％的水，河道淤泥和工程弃土的物料粒级为直径小于0.074mm的物料占30～100％。
上述含有铜尾矿的高性能轻集骨料的制备方法，包括以下步骤：
S1制备铜尾矿：将选矿厂排放的铜尾矿矿浆经过旋流器分选，将200目以下的矿浆用浓缩机浓缩得到铜尾矿；
S2制备混合物料：取10％的铜尾矿、45％的河道淤泥、45％的工程弃土，装入高效立式紊流搅拌机内混合搅拌3分钟，制得混合物料；
S3造粒：将混合物料通过皮带输送到圆盘造粒机中进行高压雾化喷水造粒，加水量为混和物料的15％，圆盘造粒机的倾斜角度为48°，转速为19.166r/min，使用变频频率35.7Hz，制得造粒球；
S4干燥：将S3制得的造粒球通过皮带机运送到震动沸腾床烘干机，利用回转窑焙烧余热进行烘干，烘干温度为350℃，烘干时间为2分钟，使造粒球含水率为2％以下；
S5烧成：将烘干后的造粒球进入烧成窑烧成，自窑尾连续入料，最高烧成温度区间为1080～1100℃，窑头温度区间为1000～1020℃，窑尾温度区间为670～720℃，烧成时间为30分钟；
S6冷却：烧成好的料球自窑头排出，进入振动沸腾床冷却机冷却至50℃以下，冷却时间为2分钟，然后直接进入分级筛进行筛分入库，即制得一种含有铜尾矿的高性能轻集骨料。
所制得轻集骨料的直径10～20mm，堆积密度510kg/m3，筒压强度10MPa，吸水率4.9％，性能均符合国家标准。
实施例5
本实施例中的一种含有铜尾矿的高性能轻集骨料，包括50％的铜尾矿、10％的市政污泥、20％的河道淤泥、20％的工程弃土，还包括铜尾矿、市政污泥、河道淤泥和工程弃土总重量15％的水，河道淤泥、市政污泥和工程弃土的物料粒级为直径小于0.074mm的物料占30～100％。
上述含有铜尾矿的高性能轻集骨料的制备方法，包括以下步骤：
S1制备铜尾矿：将选矿厂排放的铜尾矿矿浆经过旋流器分选，将200目以下的矿浆用浓缩机浓缩得到铜尾矿；
S2制备混合物料：取50％的铜尾矿、10％的市政污泥、20％的河道淤泥、20％的工程弃土，装入高效立式紊流搅拌机内混合搅拌3分钟，制得混合物料；
S3造粒：将混合物料通过皮带输送到圆盘造粒机中进行高压雾化喷水造粒，加水量为混和物料的15％，圆盘造粒机的倾斜角度为48°，转速为19.166r/min，使用变频频率35.7Hz，制得造粒球；
S4干燥：将S3制得的造粒球通过皮带机运送到震动沸腾床烘干机，利用回转窑焙烧余热进行烘干，烘干温度为350℃，烘干时间为2分钟，使造粒球含水率为2％以下；
S5烧成：将烘干后的造粒球进入烧成窑烧成，自窑尾连续入料，最高烧成温度区间为1080～1100℃，窑头温度区间为1000～1020℃，窑尾温度区间为670～720℃，烧成时间为30分钟；
S6冷却：烧成好的料球自窑头排出，进入振动沸腾床冷却机冷却至50℃以下，冷却时间为2分钟，然后直接进入分级筛进行筛分入库，即制得一种含有铜尾矿的高性能轻集骨料。
所制得轻集骨料的直径10～20mm，堆积密度870kg/m3，筒压强度18MPa，吸水率5.9％，性能均符合国家标准。
实施例6
本实施例中的一种含有铜尾矿的高性能轻集骨料，包括60％的铜尾矿、20％的市政污泥、20％的工程弃土，还包括铜尾矿、市政污泥和工程弃土总重量15％的水，市政污泥和工程弃土的物料粒级为直径小于0.074mm的物料占30～100％。
上述含有铜尾矿的高性能轻集骨料的制备方法，包括以下步骤：
S1制备铜尾矿：将选矿厂排放的铜尾矿矿浆经过旋流器分选，将200目以下的矿浆用浓缩机浓缩得到铜尾矿；
S2制备混合物料：取60％的铜尾矿、20％的市政污泥、20％的工程弃土，装入高效立式紊流搅拌机内混合搅拌3分钟，制得混合物料；
S3造粒：将混合物料通过皮带输送到圆盘造粒机中进行高压雾化喷水造粒，加水量为混和物料的15％，圆盘造粒机的倾斜角度为48°，转速为19.166r/min，使用变频频率35.7Hz，制得造粒球；
S4干燥：将S3制得的造粒球通过皮带机运送到震动沸腾床烘干机，利用回转窑焙烧余热进行烘干，烘干温度为350℃，烘干时间为2分钟，使造粒球含水率为2％以下；
S5烧成：将烘干后的造粒球进入烧成窑烧成，自窑尾连续入料，最高烧成温度区间为1080～1100℃，窑头温度区间为1000～1020℃，窑尾温度区间为670～720℃，烧成时间为30分钟；
S6冷却：烧成好的料球自窑头排出，进入振动沸腾床冷却机冷却至50℃以下，冷却时间为2分钟，然后直接进入分级筛进行筛分入库，即制得一种含有铜尾矿的高性能轻集骨料。
所制得轻集骨料的直径10～20mm，堆积密度900kg/m3，筒压强度15MPa，吸水率6.7％，性能均符合国家标准。
Claims (7)
1.一种含有铜尾矿的高性能轻集骨料，其特征在于：包括10～75％的铜尾矿和25～90％的塑性废料，还包括铜尾矿和塑性废料总重量15％的水，所述塑性废料是易于造粒的有塑性的废料，包括工程弃土、河道淤泥、市政污泥中的任意一种或多种的组合物，所述塑性废料的物料粒级为直径小于0.074mm的物料占30～100％。
2.根据权利要求1所述的一种含有铜尾矿的高性能轻集骨料，其特征在于：包括50～75％的铜尾矿和25～50％的塑性废料。
3.根据权利要求2所述的一种含有铜尾矿的高性能轻集骨料，其特征在于：包括70％的铜尾矿和30％的塑性废料。
4.权利要求1所述的含有铜尾矿的高性能轻集骨料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1制备铜尾矿：将选矿厂排放的铜尾矿矿浆经过旋流器分选，将200目以下的矿浆用浓缩机浓缩得到铜尾矿；
S2制备混合物料：取10～75％的铜尾矿和25～90％的塑性废料装入高效立式紊流搅拌机内混合搅拌3分钟，制得混合物料；
S3造粒：将混合物料通过皮带输送到圆盘造粒机中进行高压雾化喷水造粒，加水量为混和物料的15％，制得造粒球；
S4干燥：将S3制得的造粒球通过皮带机运送到震动沸腾床烘干机，利用回转窑焙烧余热进行烘干，烘干温度为350℃，使造粒球含水率为2％以下；
S5烧成：将烘干后的造粒球进入烧成窑烧成，自窑尾连续入料，最高烧成温度区间为1080～1100℃，窑头温度区间为1000～1020℃，窑尾温度区间为670～720℃，烧成时间为30分钟；
S6冷却：烧成好的料球自窑头排出，进入振动沸腾床冷却机冷却至50℃以下，然后直接进入分级筛进行筛分入库，即制得一种含有铜尾矿的高性能轻集骨料。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述S3中造粒时圆盘造粒机的倾斜角度为48°，转速为19.166r/min，使用变频频率35.7Hz。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述S4中的烘干时间为2分钟。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述S6中的冷却时间为2分钟。
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| CN114213144A (zh) * | 2022-02-23 | 2022-03-22 | 山东恒远利废技术股份有限公司 | 一种氰化尾渣污泥的处理同时制备陶粒的方法 |
| CN115093242A (zh) * | 2022-07-01 | 2022-09-23 | 陈松靖 | 一种高强铜尾矿陶粒及其制备方法 |
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2019
- 2019-09-20 CN CN201910893572.XA patent/CN110526607B/zh active Active
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