[發明專利]一種利用鋰輝石浮選尾礦制備高吸水率陶質材料的方法

有效

• 申請號: 202010170132.4
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111393138B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 徐龍華;楊潔;巫侯琴;王周杰;舒開倩
• 申請（專利權）人: 西南科技大學
• 主分類號: C04B33/132
• 分類號: C04B33/132;C04B33/24;C04B33/13
• 代理公司: 成都帝鵬知識產權代理事務所(普通合伙) 51265
• 代理人: 李華

本發明提供了一種利用鋰輝石浮選尾礦制備高吸水率陶質材料的方法，包括以下步驟：(1)按總固體質量百分比稱取鋰輝石浮選尾礦65％～71％、粘結材料29％～35％，向其中加水混合攪拌，制成漿料；所述粘結材料為低熔點玻璃粉與高嶺土的混合物，粘結材料中低熔點玻璃粉與高嶺土的重量比為2～3：1～2，所述水的加入量為鋰輝石浮選尾礦重量的0.6～1.4倍；(2)將步驟(1)所得漿料攪拌均勻后通過常壓注模成型；(3)將步驟(2)所得物進行脫模烘干，坯體在550～650℃下燒結制得高吸水率陶質材料。本發明方法制備所得陶質材料力學性能優異且吸水率高，鋰輝石浮選尾礦利用率高。

技術領域

本發明屬于工業固廢資源化制備陶瓷材料技術領域，具體涉及一種利用鋰輝石浮選尾礦制備高吸水率陶質材料的方法。

背景技術

隨著社會的發展，資源環境問題日益突出，如何妥善處理固體廢棄物已經成為當今熱門問題，浮選尾礦因其自身特性作為固體廢物中的一種特殊固廢，其產量巨大，污染問題復雜，且利用率較低，如何將浮選尾礦資源化，提高其綜合利用率已成為亟待解決的問題。

利用工業固廢作為高吸水率陶質行業原料是規模化利用工業固廢的一條重要途徑。專利公開號CN105541296A中提出了利用銅尾礦制備陶瓷材料的方法，通過加壓成型制備了銅尾礦陶瓷材料，專利公開號CN109626957A和CN109467389A以石墨尾礦為原料，通過加壓成型分別制備了陶瓷仿古磚和陶瓷磚。鋰輝石浮選尾礦是鋰生產企業經過浮選或浸出等工藝選取鋰資源后排放的固體廢料，含有大量的硅酸鹽礦物，主要化學成分為SiO₂，占比高達79.75％，主要物相組成為石英。目前，鋰輝石浮選尾礦經過再選后產生的“二次”尾礦仍主要以堆存方式處理，且鋰輝石浮選后，因脊性料提高而導致的難成型難燒結問題阻礙了鋰輝石浮選尾礦在高吸水率陶質材料方面的應用。另一方面，上述專利方法中均采用傳統的高壓成型工藝，而該傳統工藝能量消耗大，經濟成本高，且制備所得陶瓷材料的吸水率較低，能否減少高壓成型所帶來的能耗，降低浮選尾礦制備陶質材料的工業成本，同時能否提高陶質的吸水率，成為需要克服的技術問題。

如果能夠利用鋰輝石浮選尾礦來制備陶質材料，則既可以減輕鋰生產企業處理尾礦的負擔，又可以拓展陶瓷原料來源。因此，如何提供一種利用鋰輝石浮選尾礦來制備高吸水率陶質材料的方法，成為亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的就是為了解決上述技術問題，而提供一種利用鋰輝石浮選尾礦制備高吸水率陶質材料的方法。本發明方法成功制備了力學性能優異的高吸水率陶質材料，大大節省了高溫燒結高吸水率陶質材料的能耗，省去了以尾礦原料需要球磨過程及加壓成型過程，并簡化了制備工藝，且鋰輝石浮選尾礦利用率高。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：一種利用鋰輝石浮選尾礦制備高吸水率陶質材料的方法，包括以下步驟：

(1)按總固體重量百分比稱取以下原料：鋰輝石浮選尾礦65～71％、粘結材料29～35％，向上述原料中加水混合攪拌，制成漿料；所述粘結材料為低熔點玻璃粉與高嶺土的混合物，粘結材料中低熔點玻璃粉與高嶺土的重量比為2～3：1～2，所述水的加入量為鋰輝石浮選尾礦重量的0.6～1.4倍；

(2)將步驟(1)所得漿料攪拌均勻后通過常壓注模成型；

(3)將步驟(2)所得物進行脫模烘干，坯體在550～650℃下燒結制得高吸水率陶質材料。

本發明的上述方法以低溫低熔點玻璃粉為高溫燒結粘結劑，在550～650℃之間成功制備了力學性能優異的高吸水率陶質材料，大大節省了高溫燒結高吸水率陶質材料的能量，且可利用不同低溫低熔點玻璃粉的熔點對高吸水率陶質材料燒結溫度進行選擇性調控。本發明簡化了原料配比，在一定程度上解決了高吸水率陶質材料原料配方復雜的問題，省去了原料球磨過程及加壓成型過程，節省了能量，簡化了制備工藝，且鋰輝石浮選尾礦利用率高。而當替換為其他燒結溫度下所得產品的性能均較少，但是當將低溫玻璃粉替換為普通玻璃粉之后，無論在哪個燒結溫度下均無法獲得本發明的產品。