[發明專利]處理鉻鐵渣的方法和陶瓷磚

在審

• 申請號: 201711185624.5
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN107973586A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 孫輝;邊妙蓮;馬冬陽;陳士朝;蘇雙青;李亞奇;吳道洪
• 申請（專利權）人: 江蘇省冶金設計院有限公司
• 主分類號: C04B33/13
• 分類號: C04B33/13;C04B33/138;C04B35/626
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 趙天月

技術領域

本發明涉及建筑材料領域，具體而言，本發明涉及處理鉻鐵渣的方法和陶瓷磚。

背景技術

在我國，采用鉻鐵礦生產制備鉻鐵合金的過程中，每年大概產生約400～500萬噸的鉻鐵合金渣，又稱鉻鐵渣。鉻鐵渣中含有較高含量的Cr₂O₃，并且有部分高價態的離子存在，長時間的堆存處理，不僅給環境帶來較大的影響，鉻鐵渣中水分滲出進入地下水，還將對居民的生命安全帶來極大的威脅。

然而，現有的處理鉻鐵渣的手段仍有待進一步發展。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出處理鉻鐵渣的方法和陶瓷磚。該方法可以有效地利用冶金廢料鉻鐵渣制備高品質的陶瓷磚，開辟了鉻鐵渣資源化利用的新途徑，具有顯著的經濟效益和環境效益。

在本發明的第一方面，本發明提出了一種處理鉻鐵渣的方法。根據本發明的實施例，該方法包括：(1)將鉻鐵渣、粘土和砂巖進行混合，以便得到混合物料；(2)將所述混合物料進行磨細處理，以便得到粉狀物料；(3)將所述粉狀物料進行噴霧造粒處理，以便得到顆粒物料；(4)將所述顆粒物料進行成型處理，以便得到生料板；以及(5)將所述生料板依次進行干燥處理和燒成，以便得到陶瓷磚。

根據本發明實施例的處理鉻鐵渣的方法，通過將鉻鐵渣、粘土和砂巖進行混合，并將得到的混合物料進行磨細處理，得到粉狀物料，進而將粉狀物料進行噴霧造粒處理，得到顆粒物料，將顆粒物料成型后，對得到的生料板依次進行干燥處理和燒成，即可制備得到陶瓷磚產品。該方法通過利用鉻鐵渣替代傳統工藝中用于制備陶瓷磚的長石和石英等原料，在拓寬鉻鐵渣資源化利用途徑的同時，極大地減少了長石和石英等寶貴一次資源的使用量，且制備得到的陶瓷磚符合GB/T4100-2015標準，破壞強度高于傳統陶瓷磚。由此，該方法可以有效地利用冶金廢料鉻鐵渣制備高品質的陶瓷磚，開辟了鉻鐵渣資源化利用的新途徑，減少了一次資源的消耗，具有顯著的經濟效益和環境效益。

另外，根據本發明上述實施例的處理鉻鐵渣的方法還可以具有如下附加的技術特征：

在本發明的一些實施例中，步驟(1)中，所述鉻鐵渣包括：2～3重量份的CaO、25～30重量份的SiO₂、25～30重量份的MgO、15～20重量份的Al₂O₃、3～8重量份的Cr₂O₃、0.3～0.5重量份的TiO₂、3～4重量份的TFe和0.2～0.4重量份的堿金屬氧化物。

在本發明的一些實施例中，步驟(1)中，所述鉻鐵渣、所述粘土和所述砂巖的質量比為(50～80):(20～30):(0～20)。由此，可以進一步提高冶金廢料鉻鐵渣的利用率。

在本發明的一些實施例中，步驟(2)中，所述粉狀物料中粒徑不高于45μm的粉末含量不低于90％。

在本發明的一些實施例中，步驟(3)中，所述顆粒物料的平均粒徑為0.5～1mm，水分含量為6～10wt％。

在本發明的一些實施例中，步驟(4)中，所述成型處理是在15～40MPa的壓力下完成的。

在本發明的一些實施例中，步驟(5)中，所述干燥處理是在105～120℃下進行20～24h完成的。

在本發明的一些實施例中，步驟(5)中，所述燒成是在1120～1180℃下進行20～60min完成的。

在本發明的第二方面，本發明提出了一種陶瓷磚。根據本發明的實施例，該陶瓷磚是通過采用上述實施例的處理鉻鐵渣的方法制備得到的。

根據本發明實施例的陶瓷磚通過以冶金廢料鉻鐵渣作為原料，極大地減少了傳統陶瓷磚制備工藝中長石和石英等一次資源的消耗，同時有效拓寬了鉻鐵渣資源化利用途徑，且該由鉻鐵渣制備得到的陶瓷磚符合GB/T4100-2015標準，破壞強度高于傳統陶瓷磚。該陶瓷磚的主要礦物組成為堇青石、橄欖石和斜輝石，其中重金屬離子Cr³⁺被固結于斜輝石內，無滲出，對環境無污染。

另外，根據本發明上述實施例的陶瓷磚還可以具有如下附加的技術特征：