本發(fā)明屬于資源綜合利用領(lǐng)域，具體涉及一種利用高能球磨協(xié)同低溫煅燒技術(shù)制備銅尾礦硅肥的方法。

背景技術(shù)：

1、由于建筑材料領(lǐng)域體量大,銅尾礦建材化利用成為尾礦大規(guī)模消納利用的主要途徑。然而，我國(guó)銅礦脈石礦物成分復(fù)雜,脫水-分級(jí)處理是銅尾礦大規(guī)模建材化利用的必要措施，但由此產(chǎn)生的小粒徑、大比表面積的細(xì)粒級(jí)尾礦，往往難以直接用于傳統(tǒng)的建材生產(chǎn)流程中，其高效利用途徑極為匱乏，導(dǎo)致資源整體利用率偏低且產(chǎn)品附加值有限。

2、硅元素作為氮、磷、鉀之外的第四大植物營(yíng)養(yǎng)元素，是植物體生長(zhǎng)的重要組成部分。硅肥作為一種新型肥料，不僅能夠作為肥料為作物提供養(yǎng)分，增強(qiáng)其光合作用，對(duì)作物的增產(chǎn)效果十分明顯，而且硅肥還能夠調(diào)節(jié)、改良土壤結(jié)構(gòu)，鈍化土壤中的重金屬，對(duì)提高作物品質(zhì)具有積極作用。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的硅肥主要分為人工合成類(lèi)硅肥和工業(yè)廢棄物再加工類(lèi)硅肥兩大類(lèi)。人工合成的硅肥主要是以硅酸鈉和偏硅酸鈉為主要成分的高效硅肥，其成本較高，推廣難度大；工業(yè)廢物再加工硅肥則普遍利用高溫煅燒或水熱法處理含硅固體廢棄物，以此實(shí)現(xiàn)硅元素的活化。

3、從原料化學(xué)成分而言，銅尾礦的化學(xué)成分以sio2為主，并含有k、ca、mg等多種植物必需元素，利用銅尾礦生產(chǎn)硅肥具有顯著優(yōu)勢(shì)?，F(xiàn)有技術(shù)中已有利用尾礦生產(chǎn)硅肥的相關(guān)技術(shù)，例如申請(qǐng)?zhí)?01711061548.7《一種鉬尾礦回收鉬硫及用作原料制備鉬硅肥的方法》，申請(qǐng)?zhí)?02210173277.9《一種利用選銅尾礦渣制造優(yōu)質(zhì)高效硅肥的工藝》的專(zhuān)利，但上述技術(shù)中尾礦的煅燒活化溫度普遍高于1100℃；申請(qǐng)?zhí)?01711061548.7《一種緩釋硅肥的制備方法》的專(zhuān)利中雖然實(shí)現(xiàn)了磷尾礦硅肥的低溫制備，但其工藝復(fù)雜且高配比的化工原料增加了硅肥的生產(chǎn)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明公開(kāi)了一種利用高能球磨協(xié)同低溫煅燒技術(shù)制備銅尾礦硅肥的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)的上述以及其他潛在問(wèn)題中任一問(wèn)題。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：利用高能球磨協(xié)同低溫煅燒技術(shù)制備硅肥的方法，該方法具體包括以下步驟：

3、s1)先將銅尾礦分級(jí)后的細(xì)粒級(jí)銅尾礦與含鈣活化劑和堿性助熔劑按照一定的比例混合，得到混合物料；

4、s2)將s1)得到的混合物料進(jìn)行高能球磨預(yù)處理，再進(jìn)行經(jīng)低溫煅燒和粉磨處理后，即得到硅肥。

5、進(jìn)一步，所述細(xì)粒級(jí)銅尾礦是銅尾礦經(jīng)過(guò)旋流分級(jí)處理后得到的細(xì)泥副產(chǎn)物。

6、進(jìn)一步，所述s1)中的細(xì)粒級(jí)銅尾礦、含鈣活化劑與堿性助熔劑的質(zhì)量比為1：(0.5～1.5)：(0.1～0.5)。

7、進(jìn)一步，所述含鈣活化劑為氧化鈣、氫氧化鈣、碳酸鈣、過(guò)氧化鈣中的一種或多種；

8、所述堿性助熔劑為氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸鉀中的一種或多種。

9、進(jìn)一步，所述s2)中的高能球磨預(yù)處理工藝的具體工藝為：

10、將s1)得到的混合物料置于球磨機(jī)中，控制球料比為2:1～4:1，氧化鋯研磨球大中小的比例為3:4:3，進(jìn)行分階段高能球磨，得到比表面積為1200～1500m2/kg的物料。

11、進(jìn)一步，所述分階段高能球磨具體為：第一階段，在200～400rpm轉(zhuǎn)速球磨1～20分鐘；第二階段，在400～750rpm轉(zhuǎn)速球磨10～60分鐘。

12、進(jìn)一步，所述低溫煅燒具體工藝為：在溫度為700～900℃條件下焙燒10～60分鐘。

13、進(jìn)一步，所述s2)中的粉磨后硅肥的粒度為180目。

14、進(jìn)一步，所述球磨機(jī)為：行星式磨機(jī)、振動(dòng)式球磨機(jī)或攪拌式球磨機(jī)。

15、一種硅肥，所述硅肥采用上述的方法制備得到。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

17、(1)本發(fā)明利用高能球磨預(yù)處理有效降低尾礦制備硅肥的煅燒工藝溫度，得到硅肥有效硅含量為20～30％，既可為作物提供養(yǎng)分，又可改善土壤酸化情況，固定土壤中重金屬，減少其對(duì)作物的影響。

18、(2)本發(fā)明利用細(xì)粒級(jí)銅尾礦中絹云母易受到機(jī)械力化學(xué)作用的特點(diǎn)，將細(xì)粒級(jí)銅尾礦與含鈣活化劑和堿性助熔劑進(jìn)行高能球磨預(yù)處理，促進(jìn)細(xì)粒級(jí)銅尾礦晶粒的細(xì)化，其比表面積可達(dá)1200～1500m2/kg，最大程度的活化尾礦中的二氧化硅。

19、(3)本發(fā)明提供一種超細(xì)粒徑尾礦高值化利用途徑，即充分利用銅尾礦中si、ca、k、mg等元素，又可實(shí)現(xiàn)高效消納超細(xì)粒徑尾礦的目的，減輕尾礦堆積帶來(lái)的環(huán)保壓力，且該生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，沒(méi)有堿性廢水生成，解決了以尾礦生產(chǎn)硅肥過(guò)程成本高、能耗大的問(wèn)題。

技術(shù)特征：

1.利用高能球磨協(xié)同低溫煅燒技術(shù)制備硅肥的方法，其特征在于，所述方法具體包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述細(xì)粒級(jí)銅尾礦是銅尾礦經(jīng)過(guò)旋流分級(jí)處理后得到的細(xì)泥副產(chǎn)物。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述s1)中的細(xì)粒級(jí)銅尾礦、含鈣活化劑與堿性助熔劑的質(zhì)量比為1：(0.5～1.5)：(0.1～0.5)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述含鈣活化劑為氧化鈣、氫氧化鈣、碳酸鈣、過(guò)氧化鈣中的一種或多種；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述s2)中的高能球磨預(yù)處理工藝的具體工藝為：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述分階段高能球磨具體為：第一階段，在200～400rpm轉(zhuǎn)速球磨1～20分鐘；第二階段，在400～750rpm轉(zhuǎn)速球磨10～60分鐘。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述低溫煅燒具體工藝為：在溫度為700～900℃條件下焙燒10～60分鐘。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述s2)中的粉磨后硅肥的粒度為180目。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述球磨機(jī)為：行星式磨機(jī)、振動(dòng)式球磨機(jī)或攪拌式球磨機(jī)。

10.一種硅肥，其特征在于，所述硅肥采用如權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的方法制備得到。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于資源綜合利用領(lǐng)域，尤其涉及一種利用高能球磨協(xié)同低溫煅燒技術(shù)處理銅尾礦制備硅肥的方法，該方法利用具有層狀結(jié)構(gòu)的細(xì)粒級(jí)銅尾礦容易受到機(jī)械化學(xué)作用影響的特點(diǎn)，將其與含鈣活化劑、堿性助熔劑混合后進(jìn)行高能球磨預(yù)處理，得到混合物料，所述混合物料經(jīng)煅燒、粉磨后得到硅肥。本發(fā)明利用高能球磨協(xié)同低溫煅燒技術(shù)實(shí)現(xiàn)了銅尾礦硅肥的低溫制備，顯著降低浮選尾礦制備硅肥的煅燒溫度，并且生產(chǎn)過(guò)程中不產(chǎn)生堿性廢水，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單。此外，細(xì)粒級(jí)銅尾礦的高效資源化利用解決了超細(xì)粒徑尾礦再利用的難題，大大減少超細(xì)粒徑尾礦排放帶來(lái)的環(huán)境壓力。本發(fā)明所制硅肥中有效硅含量高于20％，既可作為肥料，提供養(yǎng)分，又能改善土壤結(jié)構(gòu)。

技術(shù)研發(fā)人員：李炳蓉,趙佳佳,王盼,林清泉,懷楊楊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江西銅業(yè)技術(shù)研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10