[發明專利]一種鎢尾礦制備耐磨材料的方法

無效

• 申請號: 201410191581.1
• 申請日: 2014-05-08
• 公開（公告）號: CN103952029A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 楊華明;彭康;歐陽靜
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C09D7/12
• 分類號: C09D7/12;C09D133/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種利用鎢尾礦制備耐磨材料的方法及其應用，屬于固體廢棄物綜合利用領域。

背景技術

鎢尾礦是鎢礦原礦選取鎢精礦后殘留的脈石礦物，主要礦物成分包括石榴子石、石英及云母等。長期以來，鎢尾礦作為一種固體廢棄物堆存于地表或回填入礦井，目前還沒有一種真正高效規模化利用鎢尾礦的途徑。這些尾礦占用了大量的土地，還可能造成土壤及水污染，每年需投入大量資金處理，十分不利于經濟建設與環境保護，阻礙礦山企業的可持續發展。

耐磨材料種類繁多，廣泛用于化工、建筑及電子等領域，具有廣闊的市場前景和重要的戰略意義。其中用于耐磨涂料及耐磨地坪等方面的耐磨材料主要為石英砂及碳化硅，這些材料主要來源為純礦物或人工合成，成本相對較高。高硬度鎢尾礦中的石榴石含量高，硬度大，粒度合適，用作耐磨材料具有性能穩定、來源廣泛、價格低廉的天然優勢。

選擇性磨礦是指力學性質不均勻的物料在磨細過程中，強度小的被磨細，強度大的保留下來的現象。鎢尾礦中石榴子石硬度大于其他礦物組分，磨細過程中石榴子石在粗顆粒中富集，通過分級取粗顆粒可得到純度高、粒度均勻的石榴子石。氣流粉碎為無磨礦介質粉碎，物料靠顆粒之間相互碰撞磨細，選擇性磨礦現象更加明顯。

據報道，目前國內鎢尾礦有用于生產水泥混合材、微晶玻璃、陶瓷、免燒磚等，但存在產品低端，工藝復雜，附加值低等缺點，應用數量十分有限，還未見有利用鎢尾礦生產耐磨材料的相關研究報道。

發明內容

本發明充分利用鎢尾礦中高硬度組分對軟質礦物的選擇性磨礦作用，發明一種通過對鎢尾礦進行預先篩分、物理分選、超細加工和粉體分級得到耐磨材料的方法，設計其在涂料中的應用。采用本方法制備耐磨材料可以大量利用鎢尾礦，在開發高性能耐磨材料的同時，也為鎢尾礦這種固體廢棄物找到一種高附加值的利用途徑。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案如下：

一種鎢尾礦制備耐磨材料的方法，其特征在于，充分利用鎢尾礦中高硬度組分對軟質礦物的選擇性磨礦作用，設計適當的加工工藝，采用以下步驟：將鎢尾礦干燥后，通過預先篩分、物理分選，對分選后的鎢尾礦超細加工，得到超細鎢尾礦粉體，分級后取特定粒級產品，制得高性能耐磨材料。

本發明所述的一種鎢尾礦制備耐磨材料的方法，所述鎢尾礦中石榴子石含量高于70％，所述耐磨材料中石榴子石含量高于85％，尾礦利用率達60-85％。

本發明所述的一種鎢尾礦制備耐磨材料的方法，所述鎢尾礦預先篩分篩網孔徑為100-325目，所述物理分選包括重選和磁選，所述選后鎢尾礦超細加工包括球磨或氣流粉碎，所述超細鎢尾礦粉體分級包括篩分或空氣分級。

使用該方法制備的耐磨材料可用于樹脂涂料，該涂料主要由20-40％的耐磨材料和80-60％的樹脂組成。

本發明與現有技術相比，具有以下優點和積極效果：

(1)該方法工藝簡單，充分利用鎢尾礦中石榴子石，可大量利用鎢尾礦生產耐磨材料，大大提高鎢尾礦的綜合利用價值，具有良好的經濟效益和社會效益。

(2)該方法通過預先篩分、物理分選，可有效去除鎢尾礦中雜質，并提高石榴子石含量。利用石榴子石硬度大的特點，使鎢尾礦在超細加工過程中發生選擇性磨碎，然后通過分級同時起到粒度控制和分選純化的目的，從而得到粒度均勻，純度高的耐磨材料。

(3)該方法制備的耐磨材料用于涂料，可提高涂料復合制品的耐磨性、表面硬度及強度等機械性能。

(4)所需原料來源廣泛，價格低廉，降低成本，耐磨性能穩定，應用廣泛。

具體實施方式

為了更好地理解本發明，下面結合實施例進一步說明本發明的內容，但本發明并不局限于以下實施例，有關技術領域的技術人員，在不脫離本發明精神和范圍的情況下，還可能作出各種變化。因此，所有等同的技術方案也應該屬于本發明的范疇，應由各權力要求限定。

實施例1：

一種鎢尾礦制備耐磨材料的方法，其操作步驟包括：將鎢尾礦烘干至水分含量5％以下，以200目標準篩篩分，篩下產物進行重磁聯合分選，取選后產物進行氣流粉碎，對超細鎢尾礦粉體進行分級，取600目以上產物得到耐磨材料，各中間產物及耐磨材料產率與石榴子石含量見表1。

表1中間產物及耐磨材料產率與石榴子石含量