[發明專利]以磷尾礦為主要原料制備的燒結陶粒及方法

有效

• 申請號: 201611122859.5
• 申請日: 2016-12-08
• 公開（公告）號: CN106747600B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 蘇英;邱慧瓊;賀行洋;王迎斌;葉青;蘭蒙;劉雨軒;王庭葦;鄭正旗
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: C04B38/06
• 分類號: C04B38/06;C04B33/132;C04B33/138;C04B33/135;C04B33/04
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 朱盛華

本發明公開一種以磷尾礦為主要原料制備燒結陶粒的方法，將磷尾礦和鋼渣破碎后加粉煤灰，再加水進行濕磨，得中值粒徑小于5μm的漿體；漿體加粘結劑、碳粉入造粒機中得生料球；在室溫下自然干燥6?8h，置于電熱恒溫鼓風干燥箱恒溫干燥陳化8?10h，得半成品球；置回轉窯預熱帶下，600?850℃預熱30?40min，得成品球；置轉窯高溫帶煅燒，1140～1250℃保溫40?80min后自然冷卻至室溫后得燒結陶粒。本發明采用濕磨充分激發了原料的潛在活性，避免了烘干及干磨時產生的粉塵污染；極大限度地減少了磷尾礦堆存的環境污染和資源浪費，本發明制備的燒結陶粒具有耐水、高強、耐熱耐火性，可廣泛用于建筑結構和景觀。

技術領域

本發明屬于屬于建筑材料技術領域，具體涉及一種以磷尾礦為主要原料制備燒結陶粒的方法。

背景技術

磷礦石浮選產生了大量的尾礦，需要擠占大量的土地，這些尾礦由于數量大，尾礦在受到腐蝕時，或者尾礦中的可遷移元素發生化學遷移時，將會對大氣和水土造成嚴重污染，并導致土壤退化，植被破壞甚至直接威脅到人畜的生命安全。尾礦庫包括尾礦壩、庫區等，是尾礦設施的主要部分。礦山生產設施建設中，尾礦設施投資較大，一般約占礦山建設總投資的5％～10％，且維護和運營費用高。因此將磷礦尾礦資源化利用迫切并重要。

磷尾礦是主要來自于選礦提取精礦以后剩下的尾渣，由于浮選工藝的不同，其產生的磷尾礦分為正浮選尾礦和反浮選尾礦，正浮選尾礦中硅質礦物含量較高，反浮選尾礦中白云石礦物含量較高。

建筑的節能越來越受到人們的關注，陶粒以其質輕、價格低廉及良好的隔熱性能廣泛用于建材、耐火保溫材料等部門，特別是燒結陶粒，因其工藝簡單、強度高而得到廣泛應用。當前制作陶粒的主要原料為鋁硅酸鹽礦物或工業固體廢棄物。在國內外研究中，主要用頁巖或粉煤灰為原料制備陶粒(高躍緒，一種粉煤灰陶粒[P]CN101182186A，2007)，而頁巖的過度開采會對環境產生影響，粉煤灰作為近年來新型建筑材料價格逐年上漲。

目前公開的技術方案中，制備陶粒的主要原料多為硅藻土(張若愚，2004)、玻璃廢渣、赤泥、硼泥、石英砂尾泥等(尹國勛，2008，徐曉虹，2003，吳聲彪，2004，金宜英，2009)，不過目前固體廢棄物陶粒比例較小，亟需大量發展生產和應用固體廢棄物陶粒，而且利用磷尾礦制備燒結陶粒的報道很少，其具有環保和可持續發展的意義。

CN101486563B公開了一種由礦山尾渣燒制的生物陶粒及其制備方法和使用方法，它以礦山尾渣3～5份；粉煤灰3～5份；污泥或生物質發泡劑1～3份為原料，在300～550℃預熱溫度下預熱15～30min；按10～30℃/min的升溫速度升溫至1000～1250℃；在焙燒溫度1000～1250℃條件下焙燒40～100min。

發明內容

本發明的目的是針對上述現狀，旨在提供可以大量利用工業廢渣,能解決磷尾礦長期對環境產生的危害；所制備的陶粒產品具有較高的強度、較好的耐水性、耐熱性、耐火性和較好的堆積密度，可廣泛應用于高強混凝土和景觀中；具有較大經濟效益的以磷尾礦為主要原料制備燒結陶粒的方法。

本發明目的的實現方式為，以磷尾礦為主要原料制備燒結陶粒的方法，具體步驟如下：

1)原料預處理：將質量份數45～60份磷尾礦和20～35份鋼渣破碎至5～20mm，加入10～20份粉煤灰后，再加入30～40份的水進行濕磨，至中值粒徑小于5μm的漿體；

2)成型造粒：將步驟1)所得濕磨漿體加質量份數5-8份粘結劑、5-10份碳粉入造粒機中得到生料球；

所述粘結劑為粘土和/或頁巖；

3)將步驟2)所得生料球在室溫下自然干燥6～8h，然后將自然干燥后的生料球置于電熱恒溫鼓風干燥箱在100-120℃下恒溫干燥陳化8-10h，得半成品球；