[發明專利]一種鈣鎂質磷礦尾礦復合鎂質原料制備白云石磚的方法

在審

• 申請號: 202011196086.1
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112266235A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 張晉;賀愛平;秦元奎;郭茂生;李國棟;胡修權;尤大海
• 申請（專利權）人: 湖北冶金地質研究所（中南冶金地質研究所）
• 主分類號: C04B35/06
• 分類號: C04B35/06;C04B35/66;C04B35/622;C04B35/634;C04B35/626
• 代理公司: 宜昌市慧宜專利商標代理事務所(特殊普通合伙) 42226
• 代理人: 夏冬玲

本發明提供一種鈣鎂質磷礦尾礦復合鎂質原料（包括蛇紋石、鎂橄欖石等）制備白云石磚的方法。（1）將處理后的鈣鎂質磷礦尾礦與鎂質礦石按比例混合后加入酚醛樹脂，經混煉、壓坯煅燒得到白云石熟料；（2）白云石熟料經破碎成不同粒徑配料后，再按粒徑級別順序經混合，邊攪拌，邊添加酚醛樹脂，經混煉、壓坯煅燒得到白云石磚。最終得到符合一定技術標準的白云石磚耐火材料制品，將磷尾礦這一大宗工業固廢轉變為特色資源加以綜合利用，為磷化工產業的綠色發生和可持續發展注入新的動力。

技術領域

本發明涉及一種鈣鎂質磷礦尾礦復合鎂質原料制備白云石磚的方法，尤其是經過浮選之后直接與鎂質原料復合后經過一定的工藝處理后制得穩定性能較好的白云石磚，可作為耐火材料，為磷化工企業尾礦處理得到新的利潤增長點。

背景技術：

磷礦尾礦是磷化工行業選礦提取精礦后產生的大宗礦業固體廢棄物，目前我國約有2億噸的磷尾礦堆積，其綜合利用率不足10％，大部分堆存在尾礦庫中。磷尾礦的堆存會帶來一系列的環境問題、安全問題，也會給企業帶來巨大的資金及用地壓力，嚴重制約了企業的可持續發展。

白云石磚廣泛應用于轉爐爐襯耐火材料，具有良好的掛窯皮性能和使用壽命。目前國內對于白云石磚的研究很多，但是用鈣鎂質磷尾礦作為原料的很少。在已有的研究資料中，磷尾礦中加入了氧化鋯、氧化鈦等高價值、高質量的物料作為改性劑。磷尾礦與礦石原料復合制備白云石磚的研究還不曾見到。

本發明針對鈣鎂質磷尾礦的特點鎂鈣質耐火材料穩定性差的問題，對磷尾礦進行提純以及復合，最終制得穩定性能較好的白云石磚。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鈣鎂質磷礦尾礦復合鎂質原料制備白云石磚的方法，可以有效降低利用磷尾礦制備耐火材料的成本，試現對磷尾礦的高附加值利用。本發明技術方案包括以下幾個步驟：

(1)將鎂鈣質磷礦尾礦經過洗滌、分離、脫藥、烘干經磷浮選得到鈣鎂質(主要是白云石)組分，其中18-21％，CaO品位28-32％，兩者折合成白云石約為90-98％；P₂O₅品位小于2.0％(作為原料1)；

(2)將鎂質礦石原料經過破碎、磨礦等步驟處理至粒度為50-80μm；(作為原料2)；

(3)將原料1、原料2以一定的比例混合，加入適量的酚醛樹脂作為結合劑，充分混煉后用摩擦壓磚機壓坯。干燥后在1600-1700℃煅燒，制得穩定性白云石熟料。

(4)將步驟(3)獲得的熟料再破、粉碎成顆粒料，一部分磨成細粉，按一定的級配進行配料。以酚醛樹脂為結合劑，按照一定的加料順序在濕碾機中混合均勻，用摩擦壓磚機成型。磚坯經一定時間的濕養護后，干燥至水分小于0.5％，于1400-1500℃燒成后即為白云石磚。

步驟(1)中浮選磷過程中采用一粗一精一掃的閉路作業。其中，粗選藥劑制度：碳酸鈉7000-9000g/t，捕收劑TP 200-300g/t；磷掃選藥劑制度：碳酸鈉2000-3000g/t，捕收劑TP 100-150g/t；磷精選藥劑制度：碳酸鈉2000-3000g/t。

步驟(2)中鎂質原料包括蛇紋石、鎂橄欖石等含有鎂質、硅質具有一定耐火性能的礦石原料。

步驟(3)原料1、原料2的質量比為1-4∶1，結合劑酚醛樹脂的比例為原料總重的1％-4％，最終混合物料中P₂O₅不超過1.2％。

步驟(4)中白云石熟料經破碎成1mm以下、1-3mm、3-5mm三個不同粒級配料，三者最佳配比為1：0.6-1.5：0.4-1。

云石熟料不同粒級配料的加料順序為3-5mm粒級配料→酚醛樹脂→混練2-3min→1-3mm粒級配料→混練2-3min→1mm以下粒級配料→混練5-8min。