回收利用瓷土尾矿的方法及其制得的瓷泥技术

本发明专利技术公开一种回收利用瓷土尾矿的方法及其制得的瓷泥，包含瓷土尾矿、高铝粘土、镁质矿物、钠基助熔剂和增塑剂的组合物加水球磨成为瓷泥，其中钠基助熔剂优选使用废玻璃。本发明专利技术解决尾矿污染问题，使瓷土尾矿大量应用于日用瓷、工艺瓷和卫生洁具的生产中，制成的瓷泥成本也比现有普通瓷泥减少２０～３０％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种回收利用瓷土尾矿的方法及其制得的瓷泥。技术背景南方地区的瓷土多为高硅低铝，可塑性较差。为提高瓷土的含铝量和可 塑性，均采用淘洗的方法除去瓷土中的高硅矿物，形成大量尾矿。由于尾矿 颗粒小，流动性大，冲到山下容易流入农田或河道，致使肥沃的土壤贫瘠， 堵塞河道，形成严重公害。瓷土尾矿的污染问题历史以来一直是难治的顽疾， 由于尾矿中Si02含量高，Al203含量低，目前对尾矿的利用仍没有行之有效 的办法，只有少量被利用于制造玻璃马赛克、微晶玻璃和建材等，大部分尾 矿以填埋方式处理，对生态环境造成严重影响。潮州飞天燕瓷土矿位于潮州市区东北郊，距市中心约3公里，矿区面积 1.76平方公里，经勘查的总矿量为3600多万吨，总矿量在全国已探明蕴藏量 的各类瓷土矿中位居第二，是潮州陶瓷工业的主要原料基地。但由于飞天燕 瓷土原矿中的氧化铝品位低(约15%)，硅含量高(约76%)。为提高八1203 含量，降低Si02含量，历史以来都采用淘洗的方法除去原矿中的硅砂，加工 成洗泥再用于陶瓷生产。目前该矿年开采瓷土原矿40万吨左右，其中80% 以上经淘洗加工成洗泥后再供应给陶瓷工业，洗泥产率占原矿的1/3，每加 工3吨原矿可生产1吨洗泥，同时排出2吨尾矿，年尾矿排放量达20多万吨。 尾矿中Si02含量达84G/。，而八1203含量只有10%左右。目前尾矿已经对飞天 燕矿区周边的农田、河道和道路造成影响，出现了环境污染。虽然尾矿在陶瓷业中可以当成石英砂进行利用，但是按照现有技术，瓷 泥业中石英砂的使用量极其有限，在日用瓷、工艺瓷和卫生洁具中一般不会加入石英砂，少数情况下加入一定量的石英砂，但一般不会超过20%
技术实现思路
本专利技术的目的是解决尾矿污染问题，提供一种回收利用废弃的瓷土尾矿 的方法及其制得的瓷泥，使瓷土尾矿大量应用于日用瓷、工艺瓷和卫生洁具 的生产中。为实现上述目的，本专利技术回收利用瓷土尾矿的方法包含以下步骤A. 取瓷土原矿经淘洗出精选泥之后废弃的尾砂为瓷土尾矿；B. 配制包含下述组分和重量百分比的组合物瓷土尾矿35~65%，高铝 粘土20~45%，镁质矿物1~6%，钠基助熔剂2~15%，增塑剂6~20%;C. 上述组合物加水球磨，使固体颗粒细度为过300-400目筛余量小于 0.5%，然后除铁，脱水，成为含水率20 35wtc/。的瓷泥。本专利技术中，瓷土尾矿包括瓷土矿、高岭土矿、应用于制造陶瓷的粘土矿 等矿物的原矿经淘洗出精选泥后废弃的尾砂。高铝粘土包括按灼烧后A1203计的重量百分含量在30%以上的高铝粘 土、硬质粘土、半软质粘土或高岭土中的一种或多种，优选的是按灼烧后八1203 计的重量百分含量为34~50%的高铝粘土、硬质粘土、软质粘土或高岭土一 种或多种。组合物中高铝粘土的重量百分含量优选是25~40%，更优选 30 40%。镁质矿物是按灼烧后MgO计的重量百分含量在15~50%的硅酸盐天然矿 物，包括滑石、白云石、滑石粘土、镁质粘土、海泡石粘土以及其它含硅酸 镁、硅铝酸镁的粘土状矿物的一种或多种。优选的是按灼烧后MgO计的重 量百分含量为20~35%的天然矿物。组合物中镁质矿物的重量百分含量优选 是2~6%，更优选是2~4%。钠基助熔剂是按灼烧后Na20计的重量百分含量为6%以上的硅酸盐、硅铝酸盐天然矿物或废玻璃中的一种或多种。其中天然矿物如钠长石、钠霞石； 废玻璃是在日用、工业或者建筑使用中毁坏、破损、废弃的钠玻璃，如玻璃 瓶罐、平板玻璃、器皿、灯泡等，经粉碎而成的废玻璃粉末。组合物中钠基 助熔剂的重量百分含量优选是2~12%，更优选是4~10%。由于废玻璃原料易 得，成本低廉，Na20含量高，钠基助熔剂优选使用废玻璃。组合物中废玻璃 的重量百分含量优选2~6%，更优选是3~5%。增塑剂是膨润土、黑土、软质粘土、球粘土中的一种或多种。黑土是含 有机物腐殖质的粘土，优选是有机物腐殖质含量2wt。/。以上的黑土。软质粘 土包括具有较高可塑性的半软质粘土或软质粘土，其主要组成为高岭石、伊 利石和蒙脱石，由于颗粒细小，在水中较易分散而具有较高可塑性。组合物 中增塑剂的重量百分含量优选6~16%，更优选是8~16%。在组合物球磨时加水的比例可按本领域通常的水量加入， 一般是组合物 和水的重量比1 : 0.4-1.2。本专利技术描述的矿物中A1203、 MgO或Na20含量是按灼烧后的熟料矿物 的铝、镁、钠元素的含量换算成A1203、 MgO或Na20的含量，矿物中未必 以氧化物的形式存在。本专利技术所使用的矿物是不经灼烧的生料矿物。本专利技术通过钠基助熔剂、镁质矿物与其它组分中含有的钾组成复合助熔 剂，提高助熔效果，减少助熔剂的加入量，为尾矿的大量加入创造条件。由 于钠元素具有较高的溶解石英的能力，通过引入高含量Na20的废玻璃，减 少高硅配方瓷坯烧成过程的方石英化程度，提高热稳定性，增大烧成温度范 围，保证烧成过程的变形度在允许的范围内，便于生产控制。通过高铝粘土 提供较大含量的A1203，解决大量使用尾矿后铝含量低问题，使尾矿的大量 加入成为可能。但由于瓷泥中占主要成分的尾矿和高铝粘土可塑性较差，引 入可塑性较好的增塑剂解决塑性成型问题，因此，本专利技术可以使用大量尾矿制造用于日用瓷、工艺瓷和卫生洁具的瓷泥，制成的瓷泥成本也比现有普通瓷泥减少20~30%。如果将本专利技术在瓷土矿区推广，可以解决尾矿污染，实现了变废为宝， 并降低了陶瓷生产成本。例如在潮州市飞天燕矿区推广应用，按目前潮州陶 瓷工业规模，卫生洁具坯料年耗用量60万吨，年可回收利用尾矿20多万吨， 可以从根本上解决尾矿污染，并降低了卫生洁具生产成本。具体实施方式实施例1:配制下述成分和重量百分比的组合物飞天燕瓷土尾矿50%， A1203含 量36wt。/。的高铝粘土30。/。， MgO含量29.3wt。/。的滑石粘土2。/。，钠长石8%， 软质粘土 10%。按组合物重量1 : 0.8的比例加水，在球磨机球磨，细度控制 过325目筛余量小于0.2%。然后除铁，过筛，再压滤脱水，真空炼泥除去气 泡，形成含水率为23wt。/。的瓷泥。该瓷泥可塑性指标2.6，烧成温度范围为 1300 1380°C，烧成过程线收縮率10.8%，可用于制造日用陶瓷或工艺陶瓷产Pnn o实施例2:配制下述成分和重量百分比的组合物飞天燕瓷土尾矿51%，八1203含量36wt。/。的高铝粘土30。/c)，滑石2%，废玻璃5%，黑土12%。按组合物重量 1 : 0.8的比例加水，在球磨机球磨，细度控制过325目筛余量小于0.2%。然 后除铁，过筛，再压滤脱水，真空炼泥除去气泡，形成含水率为23wt。/。的瓷 泥。该瓷泥可塑性指标2.4，烧成温度范围为1180~1250°C，烧成过程线收縮 率10.2%，可用于制造日用炻瓷产品。 实施例3:配制下述成分和重量百分比的组合物飞天燕瓷土尾矿45%， Al203含量36wt。/。的高铝粘土 30%， MgO含量29.3wt。/。的镁质粘土4。/。，废玻璃5%， 软质粘土8%，黑土8%。按组合物总重量l : 0.3%的比例加入模数为2.6，比 重为1.53g/ml的水玻璃。按组合物总重量1 : 0.45的比例加水，在球磨机球 磨至细度为过3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种回收利用瓷土尾矿的方法，其特征在于，包含以下步骤：Ａ．取瓷土原矿经淘洗出精选泥之后废弃的尾砂为瓷土尾矿；Ｂ．配制包含下述组分和重量百分比的组合物：瓷土尾矿３５～６５％，高铝粘土２０～４５％，镁质矿物１～６％，钠基助熔剂２ ～１５％，增塑剂６～２０％；所述镁质矿物是按灼烧后ＭｇＯ计的重量百分含量为１５～５０％的硅酸盐天然矿物；所述钠基助熔剂是按灼烧后Ｎａ↓［２］Ｏ计的重量百分含量为６％以上的硅酸盐、硅铝酸盐天然矿物或废玻璃中的一种或多种；所述增塑剂是膨润土、黑土、软质粘土、球粘土中的一种或多种；Ｃ．上述组合物加水球磨，使固体颗粒细度为过３００～４００目筛余量小于０．５％，然后除铁，脱水，成为含水率２０～３５ｗｔ％的瓷泥。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘荣海，邱伟志，黄玉銮，刘荣书，洪兆凯，
申请(专利权)人：广东东宝集团有限公司，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]