一种利用锂辉石浮选尾矿制备免烧地聚物材料的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用锂辉石浮选尾矿制备免烧地聚物材料的方法，包括以下步骤：(1)按重量百分比称取75～80％锂辉石浮选尾矿和20％～25％的活性调节剂；(2)向步骤(1)的原料中添加占原料总重量30～50％的增强剂，混合均匀；(3)加入模数为3.3、质量浓度40％的硅酸钠溶液，并搅拌至稀泥状，所述硅酸钠溶液的加入量为锂辉石浮选尾矿重量的40％；(4)将步骤(3)所得物进行常压注模成型；(5)将步骤(4)所得物采用烘干装置进行烘干，取出后自然冷却至室温，制得锂辉石浮选尾矿免烧地聚物材料。本发明专利技术方法制备了力学性能优异的免烧地聚物材料，节省了高温烧结制备材料的能耗，同时锂辉石浮选尾矿的利用率高。选尾矿的利用率高。选尾矿的利用率高。

【技术实现步骤摘要】
一种利用锂辉石浮选尾矿制备免烧地聚物材料的方法


[0001]本专利技术属于工业固废资源化用于制备免烧材料
，具体涉及一种利用锂辉石浮选尾矿制备免烧地聚物材料的方法。

技术介绍

[0002]随着工业社会的发展，大量资源开发带来的环境问题日益突出，如何妥善处理固体废弃物已经成为当今社会的热门问题，浮选尾矿因其自身特性作为固体废物中的一种特殊固废，存在产量巨大、污染问题复杂、且利用率较低的问题。如何将浮选尾矿资源化，提高其综合利用率已成为亟待解决的问题。
[0003]利用工业固废尾矿制备相关材料是处理工业固废的一条重要途径。公开专利文献CN105541296A中提出了一种利用铜尾矿制备陶瓷材料的方法，其是通过加压成型制备了铜尾矿陶瓷材料；公开专利文献CN109626957A和CN109467389A中以石墨尾矿为原料，通过加压成型分别制备了陶瓷仿古砖和陶瓷砖。上述专利方法中均采用传统的高压成型工艺，且需要高温烧结，而该工艺能量消耗大，经济成本高，能否减少高压成型和烧结所带来的能耗，降低浮选尾矿制备材料的巨大能耗，成为该领域需要克服的技术问题。
[0004]设想如果能够利用锂辉石浮选尾矿制备免烧地聚物材料，则既可以减轻锂生产企业处理尾矿的负担，又可以拓展地聚物原料来源，还可以有效减低高温烧结所带来的能耗。但是目前并无相关可参考的制备方法，如何提供一种利用锂辉石浮选尾矿制备免烧地聚物材料的方法，成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是为了解决上述技术问题，而提供一种利用锂辉石浮选尾矿制备免烧地聚物材料的方法。本专利技术方法成功制备了力学性能优异的免烧地聚物材料，并且大大节省了高温烧结制备材料的能耗，省去了以尾矿原料需要球磨过程及加压成型过程，并优化了制备工艺，克服了其烘干过程中的形变问题，且本专利技术方法锂辉石浮选尾矿的利用率高。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种利用锂辉石浮选尾矿制备免烧地聚物材料的方法，包括以下步骤：
[0007](1)按重量百分比分别称取75～80％锂辉石浮选尾矿和20％～25％的活性调节剂作为原料，所述活性调节剂为粉煤灰和偏高岭土按重量比1:14的混合物；
[0008](2)向步骤(1)的原料中添加占原料总重量30～50％的增强剂，混合均匀；所述增强剂为石英砂和标准砂按重量比1:1的混合物；
[0009](3)向步骤(2)所得物中加入模数为3.3、质量浓度为40％的硅酸钠或硅酸钾溶液，并搅拌至稀泥状，所述硅酸钠或硅酸钾溶液的加入量为锂辉石浮选尾矿重量的40％；
[0010](4)将步骤(3)所得物进行常压注模成型；
[0011](5)将步骤(4)所得物采用烘干装置进行烘干，取出后自然冷却至室温，制得锂辉
石浮选尾矿免烧地聚物材料。
[0012]本专利技术的上述方法实现了在免烧、无需加压成型的条件下成功制备了力学性能优异的免烧地聚物材料，大大节省了高温烧结制备材料的能量，且克服了该材料容易形变的问题。本方法中选用粉煤灰和偏高岭土的混合物作为粒度和火山灰活性调节剂，选用石英砂和标准砂复配，用以提高地聚物的抗压强度，各步骤中的工艺条件和原料用量严格进行控制，经过大量摸索后获得的优化工艺，能够最大化保证所得免烧地聚物的质量。本专利技术还省去了原料球磨过程及加压成型过程，节省了能量，且锂辉石浮选尾矿利用率高达80％。
[0013]进一步的是，步骤(1)中所述锂辉石浮选尾矿为锂生产企业经过浮选工艺提取锂后的尾料或浸出工艺后的尾料。
[0014]进一步的是，步骤(2)中，所述增强剂混合物的粒度为5～40目。
[0015]进一步的是，步骤(4)中所述注模成型的条形模具选用尺寸为10
×
10
×
60mm的六联模具，柱形式样为Φ20
×
20的单个柱形模具。
[0016]进一步的是，步骤(5)中所述烘干的步骤包括：在注膜的模具底部铺设一层吸水纸，试样注模后置于烘干装置中60℃烘干12h，然后反向继续烘干48h，取出脱膜。
[0017]进一步的是，步骤(5)中所述烘干的步骤还包括：脱模后于60℃温度下继续烘干48h。
[0018]进一步的是，步骤(5)中所述烘干装置为电热鼓风干燥箱。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0020](1)利用锂辉石浮选后尾矿为主要原料制备免烧地聚物材料，解决了锂辉石浮选尾矿难处理问题，其中锂辉石浮选尾矿占总重量比例高达75％～80％，可实现工业固废大规模资源化利用，具有明显的社会效益、环境效益、经济效益。
[0021](2)本专利技术突破了利用尾矿制备材料必须加压成型和高温烧结的技术难题，针对这一难点，本专利技术通过碱激发的方式，成功在免烧条件下制备出力学性能优异的地聚物材料，大大降低了能耗。
[0022](3)本专利技术突破了地聚物材料因粒度较细而导致的力学性能较低的技术难题，通过添加标准砂和石英砂(5～40目)以质量比1:1的混合物来解决这一难题，获得的地聚物材料力学性能优异。
[0023](4)所用锂辉石浮选尾矿本身具有一定粒度，这可降低高吸水率多孔陶质材料生产过程球磨能耗，辅以一种粒度更细的廉价矿物偏高岭土为粘结材料，这省去了地聚物材料生产过程中球磨能耗，充分利用了锂辉石浮选尾矿的粒度特征；本专利技术通过采用湿法注模成型替代了传统的加压成型，这省去了加压成型环节，进一步减小了能耗，简化了工艺，节省了制备高吸水率多孔陶质材料成本，具有很高的经济、社会、环境效益。
[0024](5)通过特殊的烘干方法克服了其烘干过程中的形变问题，而实际生产制备中地聚物烘干时极容易发生形变。
[0025](6)碱激发免烧制备的地聚物制品力学性能优异，且形变较小，成型规则，该材料可应用于免烧砖领域，地聚物领域，危险废物固化领域，工业固废处理领域，建筑装饰材料领域等，具有很高的经济、社会、环境效益。
附图说明
[0026]图1为实施例中序号3配方制备所得锂辉石浮选尾矿免烧地聚物材料，其中左边为条形式样(10
×
10
×
60mm)，用于测试试样抗折强度，右边为圆柱形试样(Φ20
×
20mm)，用于测试试样抗压强度。
[0027]图2为以表2中序号7配方制备所得锂辉石浮选尾矿免烧地聚物材料。
[0028]图3为本专利技术实施例1和对比例7中的两种烘干方式流程图。
[0029]图4为在两种烘干方式下所获得的试样，其中，左边为常规烘干脱模方式所制试样，右边为采用本专利技术的烘干方式所制试样。
具体实施方式
[0030]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本专利技术进行具体描述，有必要指出的是，以下实施例仅仅用于对本专利技术进行解释和说明，并不用于限定本专利技术。本领域技术人员根据上述
技术实现思路
所做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本专利技术的保护范围本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用锂辉石浮选尾矿制备免烧地聚物材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)按重量百分比分别称取75～80％锂辉石浮选尾矿和20％～25％的活性调节剂作为原料，所述活性调节剂为粉煤灰和偏高岭土按重量比1:14的混合物；(2)向步骤(1)的原料中添加占原料总重量30～50％的增强剂，混合均匀；所述增强剂为石英砂和标准砂按重量比1:1的混合物；(3)向步骤(2)所得物中加入模数为3.3、质量浓度为40％的硅酸钠或硅酸钾溶液，并搅拌至稀泥状，所述硅酸钠或硅酸钾溶液的加入量为锂辉石浮选尾矿重量的40％；(4)将步骤(3)所得物进行常压注模成型；(5)将步骤(4)所得物采用烘干装置进行烘干，取出后自然冷却至室温，制得锂辉石浮选尾矿免烧地聚物材料。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述锂辉石浮选尾矿为锂生产企业经过浮选工艺提取...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐龙华，杨洁，巫侯琴，金娇，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：