[發明專利]一種利用高含水率氧化鋁選礦尾礦生產燒結磚的方法

有效

• 申請號: 201410261831.4
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN104003691A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 宋曉;曾加興
• 申請（專利權）人: 宋曉
• 主分類號: C04B30/00
• 分類號: C04B30/00
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙) 41117
• 代理人: 楊妙琴

技術領域：

本發明涉及氧化鋁相關工業廢棄物之減廢及再利用，及減少工業廢棄物堆存占用土地及污染環境領域。特別是一種利用高含水率氧化鋁選礦尾礦生產燒結磚的方法，在經過多年的實驗及不斷的完善，解決了尾礦燒結磚成本過高無法市場化的問題。

背景技術：

氧化鋁選礦尾礦為拜耳法氧化鋁生產工藝之廢棄物，每使用100噸原礦會產生20噸尾礦，以中國鋁業河南的一個分公司為例，每年排放之尾礦高達50萬噸，目前除堆存之外，無其它應用。尾礦堆存除了占用土地之外，還有污染環境問題以及潰堤之安全隱患。

氧化鋁選礦尾礦之主要礦物組成為一水硬鋁石、高嶺石及伊利石，為生產燒結磚之合適黏土材料。然而拜耳法氧化鋁生產工藝中，尾礦是以泥漿形式排放，其含水率高達80%，加上其粒度分布95%低于10um，粒度極細，故尾礦干化十分困難，即使堆存數年之氧化鋁選礦尾礦，含水率仍然高達40%。使用氧化鋁選礦尾礦做為燒結磚原料，最大的難題是干化成本過高，一般需先將氧化鋁選礦尾礦先濃縮沉淀，再以壓濾機壓濾脫水，此時氧化鋁選礦尾礦水份仍有25%~30%左右，再以烘干方式干燥。根據業內人士預估，干燥1噸氧化鋁選礦尾礦約需成本100元以上。對于生產燒結磚之微利型企業，其使用氧化鋁選礦尾礦之成本遠高于使用其它原材料，故根本不可行。國此，為開發氧化鋁相關工業廢棄物之減廢及再利用，減少工業廢棄物堆存占用土地及污染環境問題；解決氧化鋁選礦尾礦燒結磚成本過高無法市場化的問題是當務之急。

????由于氧化鋁選礦尾礦物相成份類似黏土礦物，理論上氧化鋁選礦尾礦可以直接添加在煤矸石及頁巖的混合料，進行生產，然而由于含水率會大幅影響錘式破碎機及滾筒篩的效率，實際操作上必須先將氧化鋁選礦尾礦烘干才可以使用，跟據實踐統計，只要混合料含水率大于3%，生產效率會降低到50%以下，更高的含水率會導致破碎機腔體堵塞，滾筒篩篩網堵塞而無法生產。?

發明內容：

綜上所述，為了克服現有技術問題的不足，本發明提供了一種利用高含水率氧化鋁選礦尾礦生產燒結磚的方法，它解決了目前的生產工藝流程對于材料干化程度要求很高，在材料破碎細化之后，需要進行加水陳化，以確保燒結磚泥料的成形性的問題。而氧化鋁選礦尾礦粒度極細，無須細化，高含水率的氧化鋁選礦尾礦可以直接從雙軸攪拌的工藝流程中切入，一方面不用烘干氧化鋁選礦尾礦，另一方面還可以節約水資源。本發明的生產方法可以直接取用氧化鋁選礦尾礦堆料場的尾礦，不用經過壓濾及烘干程序，直接可以進入生產流程，此適用的氧化鋁選礦尾礦含水率約在30%~50%，氧化鋁選礦尾礦摻配比例可以達到30%，不需大幅度變更生產流程，只需增加螺旋擠泥設備即可。摻配了氧化鋁選礦尾礦生產的燒結磚，由于細料比例提高，產品外觀更細致，成本更低。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種利用高含水率氧化鋁選礦尾礦生產的燒結磚的主要材料的體積比為：氧化鋁選礦尾礦︰頁巖︰煤矸石︰其它物料=?3︰2︰4︰0~1。

一種利用高含水率氧化鋁選礦尾礦生產的燒結磚，氧化鋁選礦尾礦的化學成份為以下質量百分比：Al₂O₃：41.20~44.00%，SiO₂：26.24~28.84%，Fe₂O₃：9.17~11.11%，TiO₂：3.00~5.54%，CaO：0.73~2.40%，MgO：0.34%，K₂O：0.90~4.60%，Na₂O：0.20~1.75%，A/S（溶液中三氧化二鋁和二氧化硅的比）：1.51~1.59。

一種利用高含水率氧化鋁選礦尾礦生產的燒結磚，頁巖的化學成份為以下質量百分比：SiO₂：50~70%，Al₂O₃：15~20%，Fe₂O₃：2~8%，CaO：<10%，?MgO：<3%，SO₂：<1%。

一種利用高含水率氧化鋁選礦尾礦生產的燒結磚，煤矸石的化學成份為以下質量百分比：SiO₂：50%，Al₂O₃：27%，Fe₂O₃：7%，CaO：<5%，C：10%，SO₂：<1%。