[發明專利]利用高磷赤鐵礦尾礦制備劈開磚的方法

有效

• 申請號: 201010112074.6
• 申請日: 2010-02-09
• 公開（公告）號: CN101786288A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發明（設計）人: 張一敏;陳鐵軍;陳章
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B28B1/00
• 分類號: B28B1/00;B28B3/22
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

技術領域

本發明屬于建筑制磚技術領域，具體地講涉及一種利用髙磷赤鐵礦尾礦制備劈開磚的方法。

背景技術

髙磷赤鐵礦因礦石中含磷過高，而限制了它的使用。全球有數百億噸高磷鐵礦因難以有效降磷而無法使用，我國有八個成礦區蘊藏有這種礦石，資源量超過百億噸，若全部開發利用，則經濟效益巨大。近兩年，高磷鐵礦脫磷技術在我國剛剛取得突破性進展，使沉睡數億年的高磷赤鐵礦得以開發利用。當然，開采高磷赤鐵礦帶來巨大經濟效益的同時，也產生了大量的尾礦。這些尾礦作為典型工業固體廢物該如何適當的處理與處置，是必然將要面臨的重大問題。在可持續發展和環境保護日益重視的今天，依據國家關于礦產資源的開發應“同步開發、同步治理”的指導方針，在高磷赤鐵礦資源開發過程中，對于選礦過程中產生的大量尾礦必須同步加以利用，以達到資源化、減量化和無害化的目的。

目前，由于高磷鐵礦的采選技術還在進一步優化研究之中，所以，高磷赤鐵礦尾礦的綜合利用研究在國內外也是剛剛起步，僅有少量關于回收尾礦中的鐵資源，并制成相應產品綠礬和聚合磷硫酸鐵的文獻報道，但這并不能對尾礦實現大宗量利用，而且產品性能和銷路較難保證。對于該類型尾礦還沒有形成合理利用技術，更沒有形成相應的產業。所以，要大宗量、高效利用該尾礦必須進行該類尾礦高效利用的新技術研究，開發新的利用途徑。

髙磷赤鐵礦尾礦是難選鮞狀髙磷赤鐵礦石經過破碎、磨礦、離心分級、強磁選回收鐵精礦后的廢渣，由于原礦磨礦細度已經很細，如果想通過尾礦再磨，分離回收硅和鐵等元素，難度很大，且成本不合算；如果棄置堆放不僅占用大量的農田，污染環境，而且也是對資源的一種浪費。同時，由于鐵礦尾礦具有顆粒微細和多組分混合的特性，其與建筑材料領域所用原料十分接近，國內對于鐵尾礦為原料生產灰砂磚、雙免磚、蒸壓磚以及燒結磚的報道較多。但與其他鐵尾礦相比，該類髙磷赤鐵礦尾礦中鐵含量高，大都在30％以上，硅、鋁含量低，磷的含量也較一般尾礦高，P₂O₅的質量含量為2.78％，與粘土的成分差別較大，可能導致生產過程較難控制，尾礦磚質量不達標，容重過大等問題。

發明內容

本發明的目的就是提供一種利用髙磷赤鐵礦尾礦制備劈開磚的方法，它具有髙磷赤鐵礦尾礦利用率高的特點。

為了實現上述目的，本發明所采取的技術方案是：利用髙磷赤鐵礦尾礦制備劈開磚的方法，其特征在于：它包括如下步驟：

1)原料預處理：①將髙磷赤鐵礦尾礦烘干至含水率為1～2％(質量)，磨細至粒徑為小于0.15mm，備用；②粘土直接使用；

2)配料：按各原料所占質量百分數為：髙磷赤鐵礦尾礦60％～70％、粘土30％～40％，稱取髙磷赤鐵礦尾礦和粘土，備用；

3)練泥：將髙磷赤鐵礦尾礦和粘土放入練泥機中，加入水練泥，得到泥料；其中，水的加入量為髙磷赤鐵礦尾礦和粘土總質量的15％～20％；

4)陳腐：泥料在20～35℃溫度和45～60％濕度下陳腐24～72h，陳腐后得到含水率為16％～18％(質量)的泥料；

5)擠壓成型：利用裝有中空模具的真空螺旋擠出機將陳腐后的泥料擠壓成型，擠出成型的真空度為0.086MPa以上，擠出壓力為1.5～2.0MPa，得到磚坯；

6)磚坯干燥：磚坯在室內自然干燥24～48h，使磚坯的含水率降至10％(質量)以下(包含含水率為10％)，再送入干燥室內干燥5～8h，干燥溫度為80～105℃，控制磚坯的含水率降至1％(質量)，得到干燥好的坯體；

7)燒結：將干燥好的坯體入爐燒制，從室溫開始以3℃/min的升溫速率低速升溫，直到升到燒成溫度1100～1200℃，再保溫1h；然后自然冷卻至室溫，劈開(即切割)，得到劈開磚。

所述各原料所占質量百分數最佳為：髙磷赤鐵礦尾礦65％、粘土35％。

步驟1)所述的髙磷赤鐵礦尾礦是髙磷赤鐵礦石依次經過破碎、磨礦、離心分級、強磁選回收鐵精礦后的泥漿，經過濃縮、壓濾所得的濾餅，濾餅的含水量為30％～35％(質量)。

步驟1)所述的髙磷赤鐵礦尾礦是難選鮞狀髙磷赤鐵礦石選取鐵精礦后的尾礦；選出的鐵精礦品位不高，因此尾礦中鐵含量高達到31.50％左右，其他的主要成分是SiO₂、Al2O₃、CaO等，此外，磷的含量也較一般尾礦高，P₂O₅含量為2.78％，其主要礦物成分是赤鐵礦、石英，并含有少量的綠泥石、方解石、鋁紅磷鐵礦、磷灰石等，燒失量為6.95％。