一種風(fēng)化的中酸性凝灰?guī)r的綜合利用方法
【專利摘要】一種風(fēng)化的中酸性凝灰?guī)r的綜合利用方法，包括：先在原礦中摻入0.5～3%的純堿加水打稠漿20～60分鐘，然后補(bǔ)水稀釋、靜置規(guī)定的時間后分離出上層漿液，重復(fù)補(bǔ)水稀釋、靜置與分離的步驟至上層漿液澄清，對沉淀層進(jìn)行脫水、烘干及再分散后得到粉體。粉體中均勻摻入適量的石膏與石灰粉即制得無熟料水泥。上部漿液脫水干燥后即得高純度的鈉基膨潤土。此發(fā)明不僅充分利用了一直無法利用的礦物原料，而且實現(xiàn)廢物零排放，具有經(jīng)濟(jì)與社會雙重效益。
【專利說明】一種風(fēng)化的中酸性凝灰?guī)r的綜合利用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于非金屬礦利用領(lǐng)域，具體的說，是提供一種風(fēng)化酸性凝灰?guī)r的綜合利用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]凝灰?guī)r是主要由火山巖噴發(fā)后的火山灰遷移堆積形成的巖石，其主要化學(xué)組成多為硅鋁氧化物，其次是堿金屬氧化物。風(fēng)化的凝灰?guī)r組織結(jié)構(gòu)常較為松散破碎，可包含很細(xì)小至數(shù)微米粒級甚至更小的顆粒；除主要物相組成火山玻璃及一定的晶屑和巖屑外，還含有較多的包含各種結(jié)合水的粘土礦物。凝灰?guī)r作為一種具有火山灰活性的原料，最常應(yīng)用在水泥混凝土領(lǐng)域((見CN102007085A)，也可直接用作建筑材料(見CN1087071A)。但經(jīng)風(fēng)化淋濾的酸性凝灰?guī)r含較多的粘土礦物，往往呈松散的微細(xì)粉末狀產(chǎn)出。這種原料無法直接應(yīng)于上述水泥與建材，而用作陶瓷原料時，容易導(dǎo)致坯體在煅燒時開裂；而作為玻璃原料則通常鐵含量超標(biāo)。需要將凝灰?guī)r與粘土類風(fēng)化產(chǎn)物分離才方便利用，這將增加生產(chǎn)成本，所以單獨利用任何一種分離產(chǎn)物既不經(jīng)濟(jì)，也增大環(huán)境負(fù)荷，只有對分離后的產(chǎn)物分別加以利用，才是經(jīng)濟(jì)合理且綠色環(huán)保的應(yīng)用方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提出了一種工業(yè)上規(guī)模化綜合利用風(fēng)化酸性凝灰?guī)r的方法，通過先對原料進(jìn)行選礦分離，然后分別利用，充分利用了一直未能有效利用的礦物原料，而且實現(xiàn)廢物零排放，有效地保護(hù)環(huán)境，具有經(jīng)濟(jì)與社會雙重效益。
[0004]本發(fā)明提供的一種風(fēng)化的中酸性凝灰?guī)r的綜合利用方法，包括以下步驟:
(O在凝灰?guī)r中加入占凝灰?guī)r質(zhì)量0.5~3%的純堿，然后加水，通過高速剪切打漿20~60分鐘，使?jié){體中的大多數(shù)顆粒`過200目濕篩，其中加水量為滿足漿體流動性所需的最少水量；
(2)首先根據(jù)實驗確定的首次加水量在沉淀池內(nèi)稀釋濃漿，將漿體攪拌均勻后靜置，每靜置> t的時間移出深度I2以上的漿體，然后向容器中補(bǔ)充與移除漿液等體積的水，重復(fù)上述靜置、移漿和補(bǔ)水操作對凝灰?guī)r進(jìn)行多次沖洗，當(dāng)最后一次移出的上部漿體達(dá)到澄清后，不再補(bǔ)水；
(3)對從沉淀池移出的上部漿體進(jìn)行過濾除水、干燥和粉磨后即得到高品位的商品鈉基膨潤土，下部沉淀通過過濾除水、干燥和粉磨得到多孔高活性的火山灰。
[0005]步驟(2)中，確定首次加水量的試驗方法是:將加任意水稀釋后的均勻漿體樣在平底柱狀玻璃容器內(nèi)靜置，若可觀察到容器下部有與上部懸濁液分界明顯的沉淀層，表明加水量達(dá)到要求，否則，需要繼續(xù)加水稀釋并按同樣方法確定加水量適當(dāng)與否。
[0006]步驟(2)中，所述時間t和深度I2由以下方法確定:對首次稀釋后的均勻漿體取樣至平底柱狀玻璃容器內(nèi)充分靜置至沉淀層深度穩(wěn)定不變，記錄沉淀層深度I1、漿體總深度1，設(shè)沉淀池中漿體總深度為L，則I2與t由下面的兩個公式分別決定:
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)化的中酸性凝灰?guī)r的綜合利用方法，其特征在于，包括以下步驟: (O在凝灰?guī)r中加入占凝灰?guī)r質(zhì)量0.5~3%的純堿，然后加水，通過高速剪切打漿20~60分鐘，使?jié){體中的大多數(shù)顆粒過200目濕篩，其中加水量為滿足漿體流動性所需的最少水量； (2)首先根據(jù)實驗確定的首次加水量在沉淀池內(nèi)稀釋濃漿，將漿體攪拌均勻后靜置，每靜置> t的時間移出深度I2以上的漿體，然后向容器中補(bǔ)充與移除漿液等體積的水，重復(fù)上述靜置、移漿和補(bǔ)水操作對凝灰?guī)r進(jìn)行多次沖洗，當(dāng)最后一次移出的上部漿體達(dá)到澄清后，不再補(bǔ)水； (3)對從沉淀池移出的上部漿體進(jìn)行過濾除水、干燥和粉磨后即得到高品位的商品鈉基膨潤土，下部沉淀通過過濾除水、干燥和粉磨得到多孔高活性的火山灰。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)化的中酸性凝灰?guī)r的綜合利用方法，其特征在于，步驟(2)中，確定首次加水量的試驗方法是:將加任意水稀釋后的均勻漿體樣在平底柱狀玻璃容器內(nèi)靜置，若可觀察到容器下部有與上部懸濁液分界明顯的沉淀層，表明加水量達(dá)到要求，否貝U，需要繼續(xù)加水稀釋并按同樣方法確定加水量適當(dāng)與否。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)化的中酸性凝灰?guī)r的綜合利用方法，其特征在于，步驟(2)中，所述時間t和深度I2由以下方法確定:對首次稀釋后的均勻漿體取樣至平底柱狀玻璃容器內(nèi)充分靜置至沉淀層深度穩(wěn)定不變，記錄沉淀層深度I1、漿體總深度1，設(shè)沉淀池中漿體總深度為L，則I2與t由下面的兩個公式分別決定:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)化的中酸性凝灰?guī)r的綜合利用方法，其特征在于，步驟(3)中，所得火山灰與熟石灰粉及石膏粉混合制得無熟料水泥，火山灰、石灰和石膏的質(zhì)量配比為 60 ~70:10~15:20~30。
【文檔編號】C04B7/36GK103755174SQ201410020718
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月17日
【發(fā)明者】彭美勛, 周浩, 黃流春, 葉真男, 鄒高增, 汪可, 胡嵐, 陳一鳴, 肖秋國, 申少華 申請人:湖南科技大學(xué)