[發(fā)明專利]一種用紅土型選金尾礦燒制陶粒的方法及其產(chǎn)物

有效

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• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN107382359B
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊湘睿;胡勇;楊家寬;陳燁
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: C04B38/00
• 分類號: C04B38/00;C04B38/06;C04B33/132
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心42201
• 代理人: 許恒恒,李智

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建材生產(chǎn)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用紅土型選金尾礦燒制陶粒的方法及其產(chǎn)物，該方法是采用紅土型金尾礦為主要原料，并添加少量鐵尾礦及煤粉，燒制得到輕質(zhì)陶粒。

背景技術(shù)

選金尾礦是從金礦中提取黃金之后產(chǎn)生的礦業(yè)廢渣，目前以堆存處理為主，不僅需要侵占大片的土地，而且會(huì)帶來環(huán)境污染。紅土型選金尾礦，如湖北省嘉魚縣蛇屋山金礦有限責(zé)任公司排放的選金尾礦，在物理化學(xué)性質(zhì)上與巖石型尾礦不同，具體分析如下。

國內(nèi)大部分金礦屬于巖石型金礦，經(jīng)過重選法或浸出工藝巖石型的選金尾礦的粒徑一般細(xì)小均勻，而且性質(zhì)與石英砂礦物接近，可直接作為細(xì)骨料使用，或者作為硅質(zhì)材料直接用于蒸壓灰砂磚的生產(chǎn)；同時(shí)巖石型金尾礦中SiO₂的含量較高，因此巖石型金尾礦比較容易用來作為各種建材的生產(chǎn)原料，資源化利用率較高。

而紅土型金礦，屬強(qiáng)風(fēng)化殘積形成的一種新類型金礦床，與巖石型金礦在組成、性質(zhì)上存在很大不同。紅土型金礦基巖多為含有碳酸鹽巖的沉積巖系，沿基巖中的斷裂構(gòu)造發(fā)育有原生金礦層或金礦床。1980年，西澳大利亞首先發(fā)現(xiàn)了博丁頓(Boddington)大型紅土型金礦。中國于1989年首次在湖北嘉魚的蛇屋山發(fā)現(xiàn)了類似的表生風(fēng)化成因金礦床。本發(fā)明所使用的紅土型選金尾礦即來自于湖北省嘉魚縣蛇屋山金礦有限責(zé)任公司。蛇屋山金礦原礦以高嶺石和伊利石為主，其次為針鐵礦和綠泥石，少量三水鋁石，并有微量蒙脫石和銳鈦礦；礦物成分包括粘土礦物、鐵和鋁的氧化物及氫氧化物、貴金屬礦物和基巖殘留的石英、長石等；化學(xué)成分主要為SiO₂、Al₂O₃和Fe₂O₃，次為MnO₂和TiO₂。雨水的淋濾作用將紅土型金礦中大量的硅、較易溶的金屬離子去除，將相對不溶物(如鐵)濃縮，粘土被鐵染成紅色；同時(shí)，金在紅土化去硅作用過程中，和鐵一樣得到富積，粘土具有吸附金的作用。本發(fā)明主要利用對象可以為紅土型金礦采用濕法提取金以后排放的尾礦。紅土型選金尾礦大量堆積，資源化利用率很低，不但占用大量土地，而且堆場容易發(fā)生泥石流對周圍環(huán)境造成巨大危害。

另外，紅土型選金尾礦中含有大量粘土，夾雜著10％左右的圍巖和夾石，而且圍巖和夾石的粒徑大小和數(shù)量分布很不均勻。這給紅土型選金尾礦資源化利用帶來了很多困難。因此，需要篩分預(yù)處理，去掉圍巖和夾石等大顆粒石塊。

最后，很多陶粒在實(shí)際生產(chǎn)的過程中會(huì)以重油為造孔劑。重油熱值極高，燃燒時(shí)釋放的氣體可以起到造孔劑的作用，可以大大減小陶粒的堆積密度。重油是液體，因此還兼有更易于固液混合物混合均勻的優(yōu)點(diǎn)。但是重油是化石工業(yè)的富產(chǎn)品，雖然熱值高、產(chǎn)氣量大，但是重油在燒制陶粒的過程中會(huì)產(chǎn)生大量臭味氣體，會(huì)對周圍空氣環(huán)境造成嚴(yán)重影響。

目前有一些用金尾礦燒制陶粒的方法。但是這些方法中存在以下缺點(diǎn)：(1)專利CN 102503366A中，其使用巖石型金尾礦為原料生產(chǎn)陶粒，陶粒配方中的煤粉的摻量在10％左右，因此這種陶粒的原料成本很高。(2)湖北省嘉魚縣蛇屋山金礦有限責(zé)任公司附近的陶粒生產(chǎn)廠使用紅土型選金尾礦為原料生產(chǎn)陶粒，選用重油作為造孔劑。這種陶粒的生產(chǎn)過程會(huì)產(chǎn)生大量含硫化合物臭味廢氣，并且造成空氣污染，遭到周邊居民的環(huán)保投訴。(3)專利文獻(xiàn)CN 103288421A中，其使用黃河淤泥砂與巖石型金尾礦為原料生產(chǎn)陶粒，陶粒備制流程十分復(fù)雜，常常會(huì)引入反復(fù)預(yù)熱等問題，這降低了方案的可操作性。(4)專利文獻(xiàn)CN 102503366A中，其使用巖石型金尾礦為原料生產(chǎn)陶粒，除了煤粉的摻量需要滿足8％～10％外，陶粒燒制時(shí)間普遍偏長，一般在2-2.5小時(shí)；長時(shí)間高溫?zé)坪艽蟪潭壬咸岣吡四芎模痈吡松a(chǎn)成本。(5)專利文獻(xiàn)CN 101580349A中，其使用巖石型金尾礦和粉煤灰為原料生產(chǎn)陶粒，在原料處理的過程中要用到其他化學(xué)藥劑；此操作提高了生產(chǎn)成本同時(shí)降低了方案可操作性。可見，現(xiàn)有輕質(zhì)陶粒生產(chǎn)技術(shù)要么采用天然的頁巖等礦物原料，要么采用以石英為主要礦物成分的河砂或者巖石型選金尾礦為原料，如何以高嶺石和伊利石為主礦物成分的紅土型尾礦為主要原料，設(shè)計(jì)合理的成分配方，制備性能優(yōu)良的輕質(zhì)陶粒是本發(fā)明專利需要解決的技術(shù)問題。

綜上所述，當(dāng)下亟需一種生產(chǎn)成本低、操作方便、環(huán)境友好型的燒制紅土型選金尾礦陶粒的方法。

發(fā)明內(nèi)容