一種利用高含水率氧化鋁選礦尾礦生產(chǎn)燒結(jié)磚的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用高含水率氧化鋁選礦尾礦生產(chǎn)燒結(jié)磚的方法，其特征是可以直接取用氧化鋁選礦尾礦堆料場的尾礦，不用經(jīng)過壓濾及烘干程序，直接可以進(jìn)入生產(chǎn)流程，氧化鋁選礦尾礦含水率約在30%~50%，氧化鋁選礦尾礦摻配比例可以達(dá)到30%。摻配了氧化鋁選礦尾礦生產(chǎn)的燒結(jié)磚，由于細(xì)料比例提高，產(chǎn)品外觀更細(xì)致，成本更低。它解決了目前的生產(chǎn)工藝流程對于材料干化程度要求很高，在材料破碎細(xì)化之后，需要進(jìn)行加水陳化，以確保燒結(jié)磚泥料的成形性的問題。高含水率的氧化鋁選礦尾礦可以直接從雙軸攪拌的工藝流程中切入，不用烘干氧化鋁選礦尾礦，還可以節(jié)約水資源。
【專利說明】一種利用高含水率氧化鋁選礦尾礦生產(chǎn)燒結(jié)磚的方法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明涉及氧化鋁相關(guān)工業(yè)廢棄物之減廢及再利用，及減少工業(yè)廢棄物堆存占用土地及污染環(huán)境領(lǐng)域。特別是一種利用高含水率氧化鋁選礦尾礦生產(chǎn)燒結(jié)磚的方法，在經(jīng)過多年的實(shí)驗(yàn)及不斷的完善，解決了尾礦燒結(jié)磚成本過高無法市場化的問題。
[0002]【背景技術(shù)】:
氧化鋁選礦尾礦為拜耳法氧化鋁生產(chǎn)工藝之廢棄物，每使用100噸原礦會產(chǎn)生20噸尾礦，以中國鋁業(yè)河南的一個分公司為例，每年排放之尾礦高達(dá)50萬噸，目前除堆存之外，無其它應(yīng)用。尾礦堆存除了占用土地之外，還有污染環(huán)境問題以及潰堤之安全隱患。
[0003]氧化鋁選礦尾礦之主要礦物組成為一水硬鋁石、高嶺石及伊利石，為生產(chǎn)燒結(jié)磚之合適黏土材料。然而拜耳法氧化鋁生產(chǎn)工藝中，尾礦是以泥漿形式排放，其含水率高達(dá)80%，加上其粒度分布95%低于10um，粒度極細(xì)，故尾礦干化十分困難，即使堆存數(shù)年之氧化鋁選礦尾礦，含水率仍然高達(dá)40%。使用氧化鋁選礦尾礦做為燒結(jié)磚原料，最大的難題是干化成本過高，一般需先將氧化鋁選礦尾礦先濃縮沉淀，再以壓濾機(jī)壓濾脫水，此時氧化鋁選礦尾礦水份仍有25%~30%左右，再以烘干方式干燥。根據(jù)業(yè)內(nèi)人士預(yù)估，干燥I噸氧化鋁選礦尾礦約需成本100元以上。對于生產(chǎn)燒結(jié)磚之微利型企業(yè)，其使用氧化鋁選礦尾礦之成本遠(yuǎn)高于使用其它原材料，故根本不可行。國此，為開發(fā)氧化鋁相關(guān)工業(yè)廢棄物之減廢及再利用，減少工業(yè)廢棄物堆存占用土地及污染環(huán)境問題；解決氧化鋁選礦尾礦燒結(jié)磚成本過高無法市場化的問題是當(dāng)務(wù)之急。 [0004]由于氧化鋁選礦尾礦物相成份類似黏土礦物，理論上氧化鋁選礦尾礦可以直接添加在煤矸石及頁巖的混合料，進(jìn)行生產(chǎn)，然而由于含水率會大幅影響錘式破碎機(jī)及滾筒篩的效率，實(shí)際操作上必須先將氧化鋁選礦尾礦烘干才可以使用，跟據(jù)實(shí)踐統(tǒng)計(jì)，只要混合料含水率大于3%，生產(chǎn)效率會降低到50%以下，更高的含水率會導(dǎo)致破碎機(jī)腔體堵塞，滾筒篩篩網(wǎng)堵塞而無法生產(chǎn)。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】
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綜上所述，為了克服現(xiàn)有技術(shù)問題的不足，本發(fā)明提供了一種利用高含水率氧化鋁選礦尾礦生產(chǎn)燒結(jié)磚的方法，它解決了目前的生產(chǎn)工藝流程對于材料干化程度要求很高，在材料破碎細(xì)化之后，需要進(jìn)行加水陳化，以確保燒結(jié)磚泥料的成形性的問題。而氧化鋁選礦尾礦粒度極細(xì)，無須細(xì)化，高含水率的氧化鋁選礦尾礦可以直接從雙軸攪拌的工藝流程中切入，一方面不用烘干氧化鋁選礦尾礦，另一方面還可以節(jié)約水資源。本發(fā)明的生產(chǎn)方法可以直接取用氧化鋁選礦尾礦堆料場的尾礦，不用經(jīng)過壓濾及烘干程序，直接可以進(jìn)入生產(chǎn)流程，此適用的氧化鋁選礦尾礦含水率約在30%~50%，氧化鋁選礦尾礦摻配比例可以達(dá)到30%，不需大幅度變更生產(chǎn)流程，只需增加螺旋擠泥設(shè)備即可。摻配了氧化鋁選礦尾礦生產(chǎn)的燒結(jié)磚，由于細(xì)料比例提高，產(chǎn)品外觀更細(xì)致，成本更低。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種利用高含水率氧化鋁選礦尾礦生產(chǎn)的燒結(jié)磚的主要材料的體積比為:氧化鋁選礦尾礦:頁巖:煤矸石:其它物料=3: 2: 4: (Tl。[0007]—種利用高含水率氧化鋁選礦尾礦生產(chǎn)的燒結(jié)磚，氧化鋁選礦尾礦的化學(xué)成份為以下質(zhì)量百分比=Al2O3:41.20~44.00%, SiO2:26.24~28.84%, Fe2O3:9.17~11.11%, TiO2:
3.00~5.54%, CaO:0.73~2.40%, MgO:0.34%, K2O:0.90~4.60%, Na2O:0.20~1.75%, A/S (溶液中三氧化二鋁和二氧化硅的比):1.51~1.59。
[0008]一種利用高含水率氧化鋁選礦尾礦生產(chǎn)的燒結(jié)磚，頁巖的化學(xué)成份為以下質(zhì)量百分比:Si02: 50~70%，Al2O3:15~20%，F(xiàn)e2O3:2~8%，CaO:〈10%，MgO:〈3%，SO2:〈1%。
[0009]一種利用高含水率氧化鋁選礦尾礦生產(chǎn)的燒結(jié)磚，煤矸石的化學(xué)成份為以下質(zhì)量百分比:Si02:50%, Al2O3:27%, Fe2O3:7%，CaO:〈5%，C:10%，SO2:〈1%。
[0010]進(jìn)一步、所述的其它物料為粉煤灰或爐渣工業(yè)廢料，爐渣工業(yè)廢料主要在煤矸石熱值低時，用以提高熱值，以保證焙燒溫度符合工藝要求。
[0011]一種利用高含水率氧化鋁選礦尾礦生產(chǎn)燒結(jié)磚的方法，該方法包括以下步驟: 第一步、先清除原材料中的石塊及草，樹根，廢金屬塊其它雜質(zhì)；
第二步、燒結(jié)磚的主要材料的體積比為:氧化鋁選礦尾礦:頁巖:煤矸石:其它物料= 3:2:4: (Tl，按比例配料后，用錘式破碎機(jī)破碎煤矸石，頁巖和其它物料，破碎到顆粒尺寸小于2.5mm，然后將破碎的原料充分混合均勻，混合料的發(fā)熱量控制在32(T450 Cal/Kg ；
第三步、將含水率為30%~50%的濕氧化鋁選礦尾礦加入專用螺旋擠泥機(jī)，經(jīng)螺旋擠泥機(jī)揉練后經(jīng)皮帶機(jī)和第二步的破碎混合料輸送到雙軸攪拌機(jī)攪拌；
第四步、將第三步的混合料送入陳化倉均化、濕化及陳化后，經(jīng)強(qiáng)力攪拌機(jī)進(jìn)行二次攪拌，控制泥料的塑性指數(shù)在7~14，水分在129Tl5% ；
第五步、將第四步經(jīng)陳化和強(qiáng)力攪拌機(jī)攪拌的混合料送入真空磚機(jī)進(jìn)行磚胚成型，真空磚機(jī)擠出壓力至少控制在3Mpa，以確保磚胚的強(qiáng)度及外觀；
第六步、將第五步經(jīng)真空磚機(jī)成形的磚胚經(jīng)自動碼胚機(jī)碼放整齊于窯車上，須確保磚胚之間留有足夠風(fēng)道距離，能有效進(jìn)行烘干及焙燒；
第七步、將第六步碼放好的磚胚送入干燥窯進(jìn)行烘干，干燥后的胚體殘余水分控制在(6%，干燥窯的熱風(fēng)來自焙燒窯的余熱，干燥送風(fēng)溫度控制在11(T150 °C，排潮溫度控制在30~40 °C，干燥周期約48h ；
第八步、將第七步干燥完成的磚胚送入焙燒窯進(jìn)行焙燒，磚胚焙燒周期56h，燒成溫度在 950^1IOO0C ο
[0012] 測定本發(fā)明燒結(jié)磚的理化指標(biāo)如下:
【權(quán)利要求】
1.一種利用高含水率氧化鋁選礦尾礦生產(chǎn)的燒結(jié)磚，其特征在于，它包括以下體積比的原料:氧化鋁選礦尾礦:頁巖:煤矸石:其它物料=3: 2: 4: (Tl。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用高含水率氧化鋁選礦尾礦生產(chǎn)的燒結(jié)磚，其特征在于，氧化鋁選礦尾礦的化學(xué)成份為以下質(zhì)量百分比=Al2O3:41.20^44.00%, SiO2:26.24~28.84%, Fe2O3:9.17~11.11%, TiO2:3.00~5.54%, CaO:0.73~2.40%, MgO:0.34%, K2O:0.90^4.60%, Na2O:0.20~L 75%, A/S:1.51~1.59。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用高含水率氧化鋁選礦尾礦生產(chǎn)的燒結(jié)磚，其特征在于，頁巖的化學(xué)成份為以下質(zhì)量百分比:Si02:5(T70%, Al2O3:15~20%，F(xiàn)e2O3:2~8%，CaO:<10%, MgO:〈3%，SO2:〈1%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用高含水率氧化鋁選礦尾礦生產(chǎn)的燒結(jié)磚，其特征在于，煤矸石的化學(xué)成份為以下質(zhì)量百分比:Si02:50%, Al2O3:27%,Fe2O3:7%，Ca0:〈5%，C:10%，SO2:〈1%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用高含水率氧化鋁選礦尾礦生產(chǎn)的燒結(jié)磚，其特征在于:所述的其它物料為粉煤灰或爐渣工業(yè)廢料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的一種利用高含水率氧化鋁選礦尾礦生產(chǎn)燒結(jié)磚的方法，其特征在于:該方法包括以下步驟: 第一步、先清除原材料中的石塊及草，樹根，廢金屬塊其它雜質(zhì)； 第二步、燒結(jié)磚的主要材料的體積比為:氧化鋁選礦尾礦:頁巖:煤矸石:其它物料= 3:2:4: (Tl，按比例配料后，用錘式破碎機(jī)破碎煤矸石，頁巖和其它物料，破碎到顆粒尺寸小于2.5mm，然后將破碎的原料充分混合均勻，混合料的發(fā)熱量控制在32(T450 Cal/Kg ； 第三步、將含水率為30%~50%的濕氧化鋁選礦尾礦加入專用螺旋擠泥機(jī)，經(jīng)螺旋擠泥機(jī)揉練后經(jīng)皮帶機(jī)和第二步的破碎混合料輸送到雙軸攪拌機(jī)攪拌； 第四步、將第三步的混合料送入陳化倉均化、濕化及陳化后，經(jīng)強(qiáng)力攪拌機(jī)進(jìn)行二次攪拌，控制泥料的塑性指數(shù)在7~14，水分在129Tl5% ； 第五步、將第四步經(jīng)陳化和強(qiáng)力攪拌機(jī)攪拌的混合料送入真空磚機(jī)進(jìn)行磚胚成型，真空磚機(jī)擠出壓力至少控制在3Mpa，以確保磚胚的強(qiáng)度及外觀； 第六步、將第五步經(jīng)真空磚機(jī)成形的磚胚經(jīng)自動碼胚機(jī)碼放整齊于窯車上，須確保磚胚之間留有足夠風(fēng)道距離，能有效進(jìn)行烘干及焙燒； 第七步、將第六步碼放好的磚胚送入干燥窯進(jìn)行烘干，干燥后的胚體殘余水分控制在(6%，干燥窯的熱風(fēng)來自焙燒窯的余熱，干燥送風(fēng)溫度控制在11(T150 °C，排潮溫度控制在30~40 °C，干燥周期約48h ； 第八步、將第七步干燥完成的磚胚送入焙燒窯進(jìn)行焙燒，磚胚焙燒周期56h，燒成溫度在 950^1IOO0C ο
【文檔編號】C04B30/00GK104003691SQ201410261831
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月13日
【發(fā)明者】宋曉, 曾加興 申請人:宋曉