一种钨尾砂制备陶瓷烧结透水砖的方法技术

本发明专利技术公开了一种钨尾砂制备陶瓷烧结透水砖的方法，以钨尾砂为骨料，可塑性矿物原料和水混合、和/或粘结剂为配合料，经球磨、混合、压力成型和烧结制备透水砖，步骤如下：(1)骨料的制备，包括钨尾砂的破碎、筛分和颗粒级配；(2)配合料的制备，包括可塑性矿物原料、粘结剂和水的球磨混合；(3)骨料与配合料的混合，包括混合料的搅拌和陈腐；(4)混合料的布料与成型，包括底料和面料的两次布料及一次压制成型；(5)透水砖的烧结，包括低温的水分烘干、高温的烧结和冷却区的晶相控制。陶瓷烧结透水砖具有较好的机械强度和保水透水性，以及耐磨、耐腐蚀性优越。本发明专利技术实现了钨尾砂的综合处置及高值化利用，具有显著的经济和环保效益。具有显著的经济和环保效益。具有显著的经济和环保效益。

【技术实现步骤摘要】
一种钨尾砂制备陶瓷烧结透水砖的方法


[0001]本专利技术属于钨尾砂综合利用领域，具体涉及一种钨尾砂制备陶瓷烧结透水砖的方法。

技术介绍

[0002]钨尾砂颗粒直径0～2.5mm，矿物组成多为石英。然而目前尾砂利用多为免烧透水砖， 例如“一种复合改性增强耐老化钨尾砂生态砂基透水砖及其制备方法”(申请号： 2019112897097)，采用复合改性环氧树脂和环氧树脂固化剂对钨尾砂改性而后压制成型， 获得免烧透水砖。这种透水砖的孔隙率在20％左右，具有一定的透水透气性能和抗压强度， 制备工艺相对简单、成本较低。本专利技术采用高温粘结剂，烧结而成的透水砖较比传统免烧 透水砖，孔隙率可达25％，更好的透水保水性同时具有更好的机械强度和防滑性，尤其在 抗冻性明显优于水泥沙基免烧砖，在夏热冬冷地区冻循环25次，几乎没有质量损失，可 以重复使用，减少了城市建设中各种资源的浪费。
[0003]因此本专利技术以钨尾砂为骨料，可塑性矿物原料、水或粘结剂为配合料，经球磨、混合、 压力成型和烧结制备陶瓷烧结透水砖具有较好的机械强度和保水透水性，以及耐磨、耐腐 蚀性优越。本专利技术实现了钨尾砂的综合处置及高值化利用，具有显著的经济和环保效益。
[0004]
技术实现思路

[0005]针对现有技术中的不足与难题，本专利技术旨在提供一种钨尾砂制备陶瓷烧结透水砖的方 法，属于尾矿综合资源化领域。
[0006]本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0007]一种钨尾砂制备陶瓷烧结透水砖的方法，该方法以钨尾砂为骨料，可塑性矿物原料、 水或粘结剂为配合料，经球磨、混合、压力成型和烧结制备陶瓷烧结透水砖的方法，陶瓷 烧结透水砖具有较好的机械强度和保水透水性，以及耐磨、耐腐蚀性优越。本专利技术实现了 钨尾砂的综合处置及高值化利用，具有显著的经济和环保效益。
[0008]本专利技术的主要步骤如下：
[0009](1)骨料的制备
[0010](1
‑
1)钨尾砂的破碎：将钨尾砂根据需要将其破碎至粒径小于5mm以内；
[0011](1
‑
2)钨尾砂的颗粒筛分：通过多级振动筛按a)<1mm，b)1～2mm，c)2～3mm，d) 和d)>3mm进行筛分；
[0012](1
‑
3)钨尾砂的颗粒级配：将钨尾砂按(1
‑
2)筛分后的粒径颗粒进行级配，其中1～2mm 颗粒重量百分比大于40％，2～3mm颗粒重量百分比大于40％，<1mm和>3mm颗粒之和的 重量百分比不超过20％，总和为100％，获得需要的骨料。
[0013](2)配合料的制备
[0014]底料的配合料根据需要将可塑性矿物原料+水、和/或粘结剂进行球磨混合，其中可塑 性矿物原料为膨润土、生滑石或高岭土中的一种或多多种组合，占配合料总量0～95wt.％， 粘结剂为水玻璃或者磷酸二氢铝的一种或组合；
[0015]面料的配合料在底料配合料的基础上额外添加2～10wt.％陶瓷色料进行装饰；
[0016]底料的配合料和面料的配合料分别经过球磨后配粒度小于80微米。
[0017](3)混合料的制备
[0018]将上述步骤(1)和(2)获得的骨料和配合料按质量比为1：0.05～0.2在温度不低于 零度的条件下通过机械搅拌的方式进行混料，骨料和底料的配合料制备成底料混合料，骨 料和面料的配合料制备成面料混合料；
[0019]搅拌时间为10～120mins，搅拌均匀后陈腐一段时间，时间为2～12h，使得骨料表面 配合料中的水分分布均匀，有利于提高后期界面强度。
[0020](4)原料的布料与成型
[0021]将上述步骤(3)获得的混合料分别通过自动振动布料机进行布料，首先布底料，厚 度45～50mm，然后布面料，厚度为5～10mm；然后在2～30Mpa的压力下进行压制成型， 保压时间2～10s，获得砖坯。
[0022](5)透水砖的烧结
[0023]将步骤(4)的砖坯经传送带送入窑炉进行烧结，透水砖烧结时推板速度为0.5～2m/min；
[0024]首先经过低温区进行水分烘干，低温区温度为200～300℃，透水砖停留时间为2～3h；
[0025]然后经过高温的烧结，烧结区温度为800～1250℃，透水砖停留时间为2～3h；
[0026]最后在冷却区进行晶相控制，冷却区停留时间为4～6h，其中冷却区的余热通过风机 抽至低温区对透水砖砖坯进行预热。
[0027]为了进一步地增加透水砖的成型性，步骤(2)在配合料中还添加有机增塑剂，有机 增塑剂占配合料的质量百分比为0.5～3％，有机增塑剂为羧甲基纤维素或多糖的一种或混 合。
[0028]与现有技术相比，本专利技术有益效果包括：
[0029](1)本专利技术采用以钨尾砂为骨料，可塑性矿物原料、水或粘结剂为配合料，经球磨、 混合、压力成型和烧结制备陶瓷烧结透水砖的方法，陶瓷烧结透水砖具有较好的机械强度 和保水透水性，以及耐磨、耐腐蚀性优越，产品质量符合国家标准GB/T 25993
‑
2010。
[0030](2)从循环经济及资源综合再利用角度，本专利技术不仅将大宗的钨尾砂进行了合理的 处置，大大地降低了环境污染的风险，而且实现了变废为宝，实现高值化利用，具有显著 的经济和环保效益。
附图说明
[0031]图1为本专利技术的工艺流程图。
具体实施方式
[0032]下面结合附图，对本专利技术作进一步地说明。
[0033]一种钨尾砂制备陶瓷烧结透水砖的方法的工艺流程图如图1所示，以下所有实施例， 首先都需要将钨尾砂根据需要将其破碎至粒径小于5mm以内，通过多级振动筛按a)<1 mm，b)1～2mm，c)2～3mm，d)>3mm进行筛分分级处理。
[0034]实施例1
[0035]按尾砂粒径级配：1
‑
2mm颗粒的组成为45％，2
‑
3mm的颗粒组成大于45％，<1mm 和>3mm的颗粒组成为10％进行级配制备骨料；
[0036]同步进行配合料的制备，底料的配合料采用磷酸二氢铝作为粘结剂，占配合料总量100 wt.％，进行球磨混合，面料的配合料则额外添加2wt.％陶瓷色料进行装饰，经过球磨过 200目筛(74微米)。
[0037]然后将上述骨料与配合料按质量比为1：0.05，在温度不低于零度的条件下通过机械 搅拌10mins，搅拌均匀后陈腐12h，获得混合料，底料、面料分开制备，骨料和底料的配 合料制备成底料混合料，骨料和面料的配合料制备成面料混合料。
[0038]将上述步骤获得的混合料分别通过自动振动布料机进行布料，首先布底料，厚度45 mm，然后布面料，厚度为10mm；然后在压力为2Mpa的压力下进行压制成型，保压时 间10s，获得砖坯。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钨尾砂制备陶瓷烧结透水砖的方法，其特征在于，该方法以钨尾砂为骨料，以可塑性矿物原料与水混合、和/或粘结剂为配合料，经球磨、混合、压力成型和烧结制备陶瓷烧结透水砖，具体步骤如下：(1)骨料的制备，包括钨尾砂的破碎、筛分和颗粒级配；(2)配合料的制备，包括可塑性矿物原料和水混合、和/或粘结剂的球磨混合；(3)混合料的制备，包括骨料和配合料的搅拌和陈腐；(4)混合料的布料与成型，包括底料和面料的两次布料及一次压制成型形成砖坯；(5)透水砖的烧结，包括低温的水分烘干、高温的烧结和冷却区的晶相控制。2.根据权利要求1所述的一种钨尾砂制备陶瓷烧结透水砖的方法，其特征在于，所述步骤(1)中骨料的制备具体包括：(1
‑
1)将钨尾砂破碎至粒径小于5mm以内；(1
‑
2)通过多级振动筛按a)<1mm、b)1～2mm、c)2～3mm、d)>3mm进行四级筛分；(1
‑
3)将钨尾砂按(1
‑
2)筛分后的粒径颗粒进行级配，其中1～2mm颗粒重量百分比大于40％，2～3mm颗粒重量百分比大于40％，<1mm与>3mm颗粒之和的重量百分比不超过20％，总和为100％，获得需要的骨料。3.根据权利要求1所述的一种钨尾砂制备陶瓷烧结透水砖的方法，其特征在于：所述步骤(2)中底料的配合料包括可塑性矿物原料和水混合、和/或粘结剂，所述可塑性矿物原料为膨润土、生滑石或高岭土中的一种或多种组合，其占配合料总量0～95wt.％；粘结剂为水玻璃或者磷酸二氢铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘虎，王广仁，程寿端，杨永超，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：