[發明專利]弱酸性粘土改性金礦尾礦制作陶質磚材料的方法

有效

• 申請號: 201410323794.5
• 申請日: 2014-07-04
• 公開（公告）號: CN104177066A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 黃菲;劉睿
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C04B33/132
• 分類號: C04B33/132;C04B33/22
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 宋鐵軍

技術領域

本發明涉及一種利用弱酸性粘土改性金礦尾礦制作陶質磚的方法，屬于尾礦資源化利用技術和材料技術領域。

背景技術

金礦床中金礦物的相對含量非常少，使開采過程中產生的尾礦量特別巨大，其對生態環境以及人們的生活造成極大危害。尾礦又是一種特殊的礦產資源，但是對其資源化、減量化高效利用仍然是一項挑戰。

粘土是一種廉價材料，分布廣泛。陶質磚材料在日常生活、城市建設等方面用途廣泛，其原料使用量和生產過程中浪費的數量都很大。若用本發明提供的方法生產陶質磚材料，一方面能減少陶瓷磚材料的生產成本，減少資源浪費；另一方面也能減少廢棄尾礦對生態環境造成的危害，將其回收再利用，符合當今社會發展要求。

發明內容

發明目的：本發明提供弱酸性粘土改性金礦尾礦制作陶質磚材料的方法，通過弱酸性粘土改性金尾礦，將金尾礦大比例配置在陶質磚材料的原料組成中，為實現金尾礦高效減量利用以及為陶質磚材料尋找廉價新型資源提供一種技術方法。

技術方案：本發明通過以下技術方案實施：

一種利用弱酸性粘土改性金礦尾礦制作陶質磚材料的方法，其特征在于：所述方法是以弱酸性粘土與金尾礦為主要原料，采取如下步驟：

（1）改性初始液的制備：首先將水放入攪拌器中，啟動攪拌機，然后加入弱酸性粘土，弱酸性粘土與水的質量比為5:6~25:4，用攪拌機進行勻速攪拌，充分攪拌后弱酸性粘土與水的固-液混合體系，即得改性初始液；

（2）改性初始液的靜置：將步驟（1）獲得的改性初始液常溫靜置3~5小時，溶出其中有效組分，獲得pH=6~7的弱酸性改性初始液;

（3）金尾礦的改性：將弱酸性改性初始液放入攪拌器中，啟動攪拌機，將金尾礦以均勻速率緩慢加入弱酸性改性初始液中，金尾礦與弱酸性粘土按照質量比為1：1~9：1加入，用攪拌機進行勻速攪拌，使金尾礦顆粒充分均勻分散其中并與弱酸性粘土物質充分接觸，獲得“改性尾礦-改性初始液”混合體系；

（4）改性尾礦-改性初始液混合體系的養護：將步驟（3）獲得的改性尾礦-改性初始液混合體系進行常溫靜置養護，使改性金尾礦在改性初始液中進行反應；經過養護的改性尾礦-改性初始液混合體系形成磚坯的坯料體；

（5）磚坯的成型方法：養護完成的坯料體，采用擠壓機擠壓成所需尺寸的磚坯材料，置于避光通風處干燥待燒；

（6）陶質磚材料的燒制方法：將磚坯在室溫條件下放入電窯中，燒成溫度為860℃~1150℃，保持均勻的升溫速率，降溫過程采用自然冷卻的方式。

所述步驟（3）中所采用的金尾礦成分由石英、碳酸鹽類礦物、硅酸鹽類礦物；金尾礦中包含有堿性礦物。

所述步驟（3）中所采用的金礦尾礦顆粒體積平均粒徑主要分布在10μm~100μm粒度區間。

所述步驟（1）中所采用的弱酸性粘土顆粒粒徑主要分布在0.1μm~10μm和100μm~1000μm兩個粒度區間。

所述步驟（1）和步驟（3）中攪拌機的攪拌過程貫穿始終。

所述步驟（4）中待改性尾礦-改性初始液混合體系經過養護過程至體系具有可塑性時，得到的材料即為磚坯的坯料體。

所采用的金礦尾礦主要包含碳酸鹽類礦物（如白云石、方解石等），硅酸鹽類礦物（如白云母、鈉長石、微斜長石等）；金尾礦含有的堿性礦物，如白云母等。

優點及效果：

(1)本發明中可將金尾礦大量配置在陶質磚材料的原料中，能夠有效減量化利用金礦尾礦;?

(2)本發明將金尾礦制成用途廣泛的陶質磚材料，能有效資源化利用金礦尾礦;

(3)利用本發明生產陶質磚材料，可極大減少其生產成本;

(4)利用本發明生產陶質磚材料，可極大減少用于生產陶質磚材料的傳統原料資源的浪費;

(5)本發明制作的陶質磚材料，其吸水率為0.0920~0.1887，斷裂模數為10.34~47.66N/mm²符合GB/T4100-2006《陶瓷磚》國家標準和ISO13006:2012《Ceramic?tiles—Definitions,?classification,characteristics?and?marking》（ISO13006:2012《陶瓷磚—定義、分類、特征和標記》）國際標準中相關技術要求;?

(6)本發明陶質磚材料既可作為無釉陶質磚材料使用，表面施釉后，又可作為釉面陶質磚材料使用。

附圖說明：

附圖1為本發明金尾礦特征圖，包括：