低硅鐵尾礦膨脹陶粒及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低硅鐵尾礦膨脹陶粒及其制備方法，其中陶粒的制備原料按重量配比包括50～60份鐵尾礦粉或者與其分量相當?shù)牡凸梃F尾礦漿、0～3份煤粉以及37～47份粘土或高嶺土或膨潤土，所述鐵尾礦粉或者低硅鐵尾礦漿的鐵尾礦中SiO2重量含量低于40%。本發(fā)明制備的陶粒突破了Riley三角相圖中核心膨脹區(qū)的范圍，鐵尾礦利用率較高，節(jié)約了陶粒生產(chǎn)成本。其中粒徑5～25mm的陶?？勺鳛榻ㄖp質(zhì)陶?；炷凉橇?、保溫隔熱材料或者園林陶粒。
【專利說明】低硅鐵尾礦膨脹陶粒及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及尾礦綜合利用領(lǐng)域，具體涉及一種低硅鐵尾礦膨脹陶粒及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]膨脹陶粒具有良好的市場應(yīng)用價值，其主要用于建筑與園林等方面，如輕質(zhì)陶?；炷凉橇稀⒈馗粢舨牧?、園林陶粒等。目前，生產(chǎn)膨脹陶粒的原料主要有粉煤灰、粘土、頁巖等原料，以鐵尾礦為原料制備膨脹陶粒技術(shù)上還沒有突破。我國鐵尾礦產(chǎn)出量巨大，且因成分復(fù)雜而難以利用。我國長江中游一帶產(chǎn)出的鐵尾礦屬低硅矽卡巖鐵尾礦，其具有貧、細、雜的特點，細粒鐵尾礦占有較大的比例。由于生產(chǎn)膨脹陶粒的原料來源有限，鐵尾礦綜合利用具有顯著的經(jīng)濟效益和環(huán)境，因而利用鐵尾礦生產(chǎn)膨脹陶粒具有良好的應(yīng)用前景。目前已有研究者利用鐵尾礦制備膨脹陶粒，但都采用高硅尾礦作為原料，如專利“一種鐵礦尾礦陶粒及其制備方法”(申請?zhí)?00910144295.9)所采用的鐵尾礦中SiO2含量為68.83% ；專利“利用高硅細粒鐵尾礦制作的陶粒及其制作方法”(申請?zhí)?00910012729.X)所采用的鐵尾礦中SiO2含量高于65%。高硅鐵尾礦制備膨脹陶粒比較容易實現(xiàn)，在焙燒過程中易產(chǎn)生成陶所需的硅、鋁酸鹽礦物相成分，對陶粒的強度等主要性能有利。低硅鐵尾礦由于其硅、鋁含量較低，造成燒成陶粒強度較低且膨脹范圍較窄而難以利用，技術(shù)難度比高硅鐵尾礦要大的多。目前，還沒有有關(guān)于利用低硅鐵尾礦制備膨脹陶粒的信息的報道。
[0003]我國長江中游地區(qū)鐵礦床屬于熱液夕卡鐵礦床，產(chǎn)生的鐵尾礦中SiO2含量較小，一般低于40%, Al2O3+ SiO2含量一般低于50%,礦物成分復(fù)雜且易風化、泥化,綜合利用難度較大。針對這類鐵尾礦性質(zhì)，開發(fā)以其為原料制備膨脹陶粒的技術(shù)，具有重要的意義。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)中難以將低硅鐵尾礦加工成膨脹陶粒的缺陷，提供一種低硅鐵尾礦膨脹陶粒及其制備方法。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
提供一種低硅鐵尾礦膨脹陶粒，所述陶粒的制備原料按重量配比包括50~60份鐵尾礦粉或者與其分量相當?shù)牡凸梃F尾礦漿、O~3份煤粉以及37~47份粘土或高嶺土或膨潤土，所述鐵尾礦粉或者低硅鐵尾礦漿的鐵尾礦中Si02+Al203含量低于50%。
[0007]本發(fā)明所述的低硅鐵尾礦膨脹陶粒中，所述鐵尾礦粉的粒徑小于0.45_。
[0008]本發(fā)明所述的低硅鐵尾礦膨脹陶粒中，所述煤粉粒徑小于0.074mm。
[0009]本發(fā)明所述的低硅鐵尾礦膨脹陶粒中，所述粘土、高嶺土或膨潤土的粒徑小于
0.074mm。
[0010]本發(fā)明所述的低硅鐵尾礦膨脹陶粒中，用粒徑5~25mm的所述陶粒作為建筑輕質(zhì)陶粒混凝土骨料、保溫隔熱 材料或者園林陶粒。
[0011]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的另一技術(shù)方案是:
提供一種低硅鐵尾礦膨脹陶粒的制備方法，包括以下步驟:(1)將50~60份鐵尾礦粉、O~3份煤粉、37~47份粘土(或高嶺土或膨潤土)分別在105~130°C下干燥2~4h后，混合均勻，制得混合料；
(2)將混合料加入圓盤造球機中成球，成球過程采用的噴灑液為水溶液；成球后篩選出粒徑為5~25_的生球在130~160°C下干燥2~4h ;
(3)將干燥后的生球在600~900°C條件下預(yù)熱10~15min；
(4)將預(yù)熱后的生球快速轉(zhuǎn)移到1050~1150°C條件下焙燒10~15min，焙燒環(huán)境氣體中氧氣含量大于2%，得到燒成的膨脹型鐵尾礦陶粒。
[0012]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的第三技術(shù)方案是:
提供一種低硅鐵尾礦膨脹陶粒的制備方法，所述低硅鐵尾礦膨脹陶粒的制備步驟是:
(1)將低硅鐵尾礦礦漿濃縮至含水為30~35%的高濃度鐵尾礦礦漿，所述低硅鐵尾礦礦漿中鐵尾礦的SiO2重量含量低于40% ；
(2)將按重量比37~47份的粘土或高嶺土或膨潤土、O~3份煤粉加入與50~60份鐵尾礦粉相當?shù)母邼舛辱F尾礦漿中，然后經(jīng)混合器混合均勻；
(3)將混合料經(jīng)脫水機進一步脫水，使物料水分降低至10~15%；
(4)將脫水后的混合物制成小泥團；
(5)將小泥團滾圓，制成生球；
(6)將干燥后的生球在600~900°C條件下預(yù)熱10~15min；` (7)將預(yù)熱后的生球快速轉(zhuǎn)移到1050~1150°C條件下焙燒10~15min，焙燒環(huán)境氣體中氧氣含量大于2%，得到燒成的膨脹型鐵尾礦陶粒。
[0013]本發(fā)明所述的制備方法中，步驟(4)具體為:將脫水后的混合物送入螺旋桿擠出機中，根據(jù)欲制備陶粒粒徑的大小，調(diào)整螺旋桿擠出機的運行參數(shù)，獲得小泥團。
[0014]本發(fā)明所述的制備方法中，步驟(5)具體為:將小泥團送入圓盤造球機中滾圓，制成生球。
[0015]本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是:本發(fā)明解決了利用低硅鐵尾礦制備膨脹陶粒的技術(shù)問題；利用低硅鐵尾礦、粘土或高嶺土或膨潤土、煤粉制備膨脹陶粒，本發(fā)明制備的陶粒突破了 Riley三角相圖中傳統(tǒng)核心膨脹區(qū)的范圍，鐵尾礦利用率較高，節(jié)約了陶粒生產(chǎn)成本。其中粒徑5~25_的陶?？勺鳛榻ㄖp質(zhì)陶?；炷凉橇稀⒈馗魺岵牧匣蛘邎@林陶粒。
[0016]【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中:
圖1是本發(fā)明實施例利用鐵尾礦粉制備膨脹陶粒的工藝示意圖；
圖2是本發(fā)明實施例利用鐵尾礦礦漿制備膨脹陶粒工藝示意圖；
圖3是Riley原料成分組成三角相圖中傳統(tǒng)核心膨脹區(qū)和低硅鐵尾礦膨脹陶粒膨脹區(qū)的比較。
【具體實施方式】
[0018]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0019]本發(fā)明實施例的低硅鐵尾礦膨脹陶粒，其制備原料按重量配比包括50~60份鐵尾礦粉或者與其分量相當?shù)牡凸梃F尾礦漿、O~3份煤粉以及37~47份粘土或高嶺土或膨潤土，所述鐵尾礦粉或者低硅鐵尾礦漿的鐵尾礦中SiO2重量含量低于40%，SiO2+ Al2O3含量低于50%。粒徑5~25mm的陶?？勺鳛榻ㄖp質(zhì)陶?；炷凉橇?、保溫隔熱材料或者園林陶粒。
[0020]以下【具體實施方式】中可選用鐵尾礦的粒徑小于0.45mm,煤粉粒徑小于0.074mm,粘土、高嶺土和膨潤土的粒徑小于0.074mm,實施例中不再贅述。
[0021]表1鐵尾礦粒徑分布
【權(quán)利要求】
1.一種低硅鐵尾礦膨脹陶粒，其特征在于，所述陶粒的制備原料按重量配比包括50~60份鐵尾礦粉或者與其分量相當?shù)牡凸梃F尾礦漿、O~3份煤粉以及37~47份粘土或高嶺土或膨潤土，所述鐵尾礦粉或者低硅鐵尾礦漿的鐵尾礦中SiO2重量含量低于40%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低硅鐵尾礦膨脹陶粒，其特征在于，所述鐵尾礦粉的粒徑小于 0.45mm.
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低硅鐵尾礦膨脹陶粒，其特征在于，所述煤粉粒徑小于0.074mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低硅鐵尾礦膨脹陶粒，其特征在于，所述粘土、高嶺土或膨潤土的粒徑小于0.074mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低硅鐵尾礦膨脹陶粒，其特征在于，用粒徑5~25_的所述陶粒作為建筑輕質(zhì)陶粒混凝土骨料、保溫隔熱材料或者園林陶粒。
6.一種低硅鐵尾礦膨脹陶粒的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將50~60份鐵尾礦粉、O~3份煤粉、37~47份粘土(或高嶺土或膨潤土)分別在105~130°C下干燥2~4h后，混合均勻，制得混合料； (2)將混合料加入圓盤造球機中成球，成球過程采用的噴灑液為水溶液；成球后篩選出粒徑為5~25_的生球在130~160°C下干燥2~4h ; (3)將干燥后的生球在600~900°C條件下預(yù)熱10~15min； (4)將預(yù)熱后的生球快速轉(zhuǎn)移到1050~1150°C條件下焙燒10~15min，得到燒成的膨脹型鐵尾礦陶粒。
7.—種低硅鐵尾礦膨脹陶粒的制備方法，其特征在于，所述低硅鐵尾礦膨脹陶粒的制備步驟是: (1)將低硅鐵尾礦礦漿濃縮至含水為30~35%的高濃度鐵尾礦礦漿，所述低硅鐵尾礦礦漿中鐵尾礦的SiO2重量含量低于40% ； (2)將按重量比37~47份的粘土或高嶺土或膨潤土、O~3份煤粉加入與50~60份鐵尾礦粉相當?shù)母邼舛辱F尾礦漿中，然后經(jīng)混合器混合均勻； (3)將混合料經(jīng)脫水機進一步脫水，使物料水分降低至10~15%； (4)將脫水后的混合物制成小泥團； (5)將小泥團滾圓，制成生球； (6)將干燥后的生球在600~900°C條件下預(yù)熱10~15min； (7)將預(yù)熱后的生球快速轉(zhuǎn)移到1050~1150°C條件下焙燒10~15min，焙燒環(huán)境氣體中氧氣含量大于2%，得到燒成的膨脹型鐵尾礦陶粒。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟(4)具體為: 將脫水后的混合物送入螺旋桿擠出機中，根據(jù)欲制備陶粒粒徑的大小，調(diào)整螺旋桿擠出機的運行參數(shù)，獲得小泥團。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，步驟(5)具體為: 將小泥團送入圓盤造球機中滾圓，制成生球。
【文檔編號】C04B14/04GK103755322SQ201310620026
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】雷國元, 宋均平, 劉博華 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司