本发明专利技术公开了一种锆英石尾矿和煤矸石陶瓷研磨球，包括以下质量分数的组份：锆英石尾矿40~80wt%、煤矸石5~30wt%、氧化铝5~20wt%、长石2~10wt%、白云石1~5wt%、滑石1~5wt%、方解石1~5wt%、碳酸钡1~5wt%、石英1~10wt%。本发明专利技术还公开了一种锆英石尾矿和煤矸石陶瓷研磨球的制备方法。本发明专利技术以锆英石尾矿、煤矸石为主要原料制得的陶瓷研磨球适用于矿山金属矿物研磨、白色矿物研磨、石油压裂支撑剂等相关领域，不仅实现了固体废弃物资源化利用，而且大大降低生产成本。生产成本。
【技术实现步骤摘要】
一种锆英石尾矿和煤矸石陶瓷研磨球及其制备方法
[0001]本专利技术涉及陶瓷研磨球领域，尤其涉及一种锆英石尾矿和煤矸石陶瓷研磨球及其制备方法。
技术介绍
[0002]世界上锆英石的主要生产国有澳大利亚、美国、巴西等，我国锆资源储量排名全球第五，约50万吨，仅占全球1%，主产区为广东、海南、广西等省，其中矿产量94%来自于海南的海滨砂矿。我国锆英石矿源本就不多，海南砂近年来也有贫乏现象，因此富集锆英石而产生的尾矿也是逐年上升，开采成本越来越高，尾矿废弃物也越来越多，环保压力越来越大。
[0003]煤矸石是在煤的掘进、开采和洗选过程中排出的固体废物。中国积存煤矸石达10亿吨以上，每年还将排出煤矸石1亿吨，是一种数量最大的工业固体废弃物。其危害很大：煤矸石露天堆放，侵占大量耕地、林地、居民地和工矿用地，破坏地质地貌景观；煤矸石堆易崩塌、泻溜、滑坡和泥石流等形成重力灾害；其淋滤液携带有害可溶物，可污染水环境、土壤环境；矸石堆扬尘或自燃还会污染大气环境。
[0004]近几年来锆英石尾矿、煤矸石废弃物的回收利用逐渐兴起，在化工、建材、冶金、轻工等领域得到了广泛的研究和应用,但终归体量还是太少，对于庞大的积压尾矿而言不过是九牛一毛。提高尾矿废弃物的综合利用，对矿厂而言，一方面可以提升经济收入，另一方面可以大大减少环保压力。而对废弃物回收利用厂家而言，既可以利用廉价的废弃物原料生产出具有一定经济价值的产品，变废为宝，又可以积极响应国家号召，环保公益，具有良好的经济价值和社会价值。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种锆英石尾矿和煤矸石陶瓷研磨球。
[0006]本专利技术还提供了一种锆英石尾矿和煤矸石陶瓷研磨球的制备方法。
[0007]本专利技术的创新点在于本专利技术以锆英石尾矿、煤矸石为主要原料制得的陶瓷研磨球适用于矿山金属矿物研磨、白色矿物研磨、石油压裂支撑剂等相关领域，不仅实现了固体废弃物资源化利用，而且大大降低生产成本。
[0008]为实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案是：一种锆英石尾矿和煤矸石陶瓷研磨球，其特征在于，包括以下质量分数的组份：锆英石尾矿40~80wt%、煤矸石5~30wt%、氧化铝5~20wt%、长石2~10wt%、白云石1~5wt%、滑石1~5wt%、方解石1~5wt%、碳酸钡1~5wt%、石英1~10wt%；所述锆英石尾矿包括以下质量分数的组份：Al2O340~60wt％、SiO235~50wt％、ZrO20.5~5wt％、TiO20.2~2wt％、MgO0.5~2wt％、Fe2O30.2~2wt％；所述煤矸石包括以下质量分数的组份：Al2O335~45wt％、SiO
2 40~55wt％、炭5~20wt％。
[0009]作为优选，所述氧化铝为高温α氧化铝，氧化铝中Al2O3含量≥98.5wt％。高温α氧化铝稳定性好。
[0010]作为优选，所述长石为钾长石和钠长石的其中一种或者两种组合；所述钾长石中
K2O的含量≥9.5wt％、Al2O3的含量≥14.5wt％、SiO 2
的含量≥69wt％，钠长石中Na2O的含量≥10wt％，Al2O3的含量≥16.5wt％，SiO2的含量≥65wt％。
[0011]作为优选，所述白云石中CaO的含量≥29wt％、MgO的含量≥20wt％。
[0012]作为优选，所述滑石中MgO的含量≥30.5wt％，SiO2的含量≥62wt％；所述方解石中CaO的含量≥53wt％。
[0013]作为优选，所述碳酸钡中BaCO3含量≥98wt％；所述石英中SiO2的含量≥98wt％。
[0014]一种锆英石尾矿和煤矸石陶瓷研磨球的制备方法，包括以下步骤：（1）制备粉料：按配方取料，取料后加水混合得到混合料，混合料的固含量为40~60%，将混合料加入到球磨机中研磨得到浆料，研磨时间为10~30h，研磨后浆料的细度为1~10μm，把浆料干燥形成粉料；（2）成型：将经过5天以上的陈腐后的粉料制作成陶瓷球球坯；（3）烧成：对陶瓷球球坯进行烧结，烧结时以1~10℃/min升温速率升至200~300℃，在200~300℃下保温2~4小时，再以1~10℃/min升温速率升至650~750℃，在650~750℃下保温2~6小时，以1~10℃/min升温速率升至1200~1350℃，在1200~1350℃条件下保温2~10小时，烧结完成后自然冷却至室温，制得成品。
[0015]作为优选，所述陶瓷球球坯的粒径为1~20mm。
[0016]作为优选，步骤（2）中制作陶瓷球球坯时采用滚球法制作。
[0017]作为优选，步骤（1）中浆料干燥成粉料时采用喷雾干燥，喷雾干燥的温度≤400℃。
[0018]本专利技术的有益效果是 ：1、本专利技术以锆英石尾矿、煤矸石为主要原料制得的陶瓷研磨球适用于矿山金属矿物研磨、白色矿物研磨、石油压裂支撑剂等相关领域，不仅实现了固体废弃物资源化利用，而且大大降低生产成本。
[0019]2、本专利技术引入的烧结助剂种类及数量较多，大大降低了陶瓷研磨球的烧成温度，达到节能减排的目的；同时极大容忍了锆英石尾矿中蓝晶石、硅线石分解所引起的体积膨胀，陶瓷球致密度更高；较低温度下合成，明显提高了陶瓷球的力学性能。
[0020]3、本专利技术通过引入白云石，方解石，碳酸钡等碱土金属炭酸盐，配合长石，滑石的使用，极大拓宽了玻璃相的熔融温度范围和优化了玻璃相熔融粘度，对于锆英石尾矿和煤矸石的成分波动具有很大的兼容性，大大降低了因尾矿质量波动带来的产品质量波动，稳定了生产，确保了产品质量稳定。
[0021]4、本专利技术针对煤矸石含炭量大、烧失量高以及球坯粒径大小等问题，设置特定的烧成曲线：首先，根据烧制球坯粒径的大小做出了1~10℃/min升温速率以及200~300℃保温2~4h小时脱去吸附水的设定，更加具有针对性，更加节能减排；其次，在650~750℃保温2~6小时，既是为了排炭减少产品气孔率，更是为了活化煤矸石得到更多具有活性的Al2O3和SiO2，利于后期烧结以及合成莫来石。
具体实施方式
[0022]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0023]实施例1：一种锆英石尾矿和煤矸石陶瓷研磨球，包括以下质量分数的组份：锆英石尾矿40wt%、煤矸石20wt%、氧化铝18wt%、长石10wt%、白云石3wt%、滑石1wt%、方解石1wt%、
碳酸钡2wt%、石英5wt%；锆英石尾矿包括以下质量分数的组份：Al2O340wt％、SiO250wt％、ZrO24wt％、TiO22wt％、MgO2wt％、Fe2O32wt％；煤矸石包括以下质量分数的组份：Al2O335wt％、SiO
2 55wt％、炭10wt％。氧化铝为高温α氧化铝，氧化铝中Al2O3含量为98.5wt％。长石为钾长石，钾长石中K2O的含量为9.5wt％、Al2O3的含量为14.5wt％、SiO 2
的含量为69wt％。白云石中CaO的含量为29w本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种锆英石尾矿和煤矸石陶瓷研磨球，其特征在于，包括以下质量分数的组份：锆英石尾矿40~80wt%、煤矸石5~30wt%、氧化铝5~20wt%、长石2~10wt%、白云石1~5wt%、滑石1~5wt%、方解石1~5wt%、碳酸钡1~5wt%、石英1~10wt%；所述锆英石尾矿包括以下质量分数的组份：Al2O340~60wt％、SiO235~50wt％、ZrO20.5~5wt％、TiO20.2~2wt％、MgO0.5~2wt％、Fe2O30.2~2wt％；所述煤矸石包括以下质量分数的组份：Al2O335~45wt％、SiO
2 40~55wt％、炭5~20wt％。2.根据权利要求1所述的锆英石尾矿和煤矸石陶瓷研磨球，其特征在于，所述氧化铝为高温α氧化铝，氧化铝中Al2O3含量≥98.5wt％。3.根据权利要求1所述的锆英石尾矿和煤矸石陶瓷研磨球，其特征在于，所述长石为钾长石和钠长石的其中一种或者两种组合；所述钾长石中K2O的含量≥9.5wt％、Al2O3的含量≥14.5wt％、SiO 2
的含量≥69wt％，钠长石中Na2O的含量≥10wt％，Al2O3的含量≥16.5wt％，SiO2的含量≥65wt％。4.根据权利要求1所述的锆英石尾矿和煤矸石陶瓷研磨球，其特征在于，所述白云石中CaO的含量≥29wt％、MgO的含量≥20wt％。5.根据权利要求1所述的锆英石尾矿和煤矸石陶瓷研磨球，其特征在于，所述滑石中MgO的含量≥30.5wt％，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王俊甫，罗甲业，周雄，李强，
申请(专利权)人：江苏金石研磨有限公司，
类型：发明
国别省市：
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