一种用于废水处理的铁尾矿陶粒滤料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于废水处理的铁尾矿陶粒滤料的制备方法,原料配比为：铁尾矿50.0％～73.0％、硅铝原料10.0％～20.0％、钙镁原料15.0％～38.0％，生物质原料2.0％～7.0％；将原料分别进行烘干后各自采用磨机碎磨至

【技术实现步骤摘要】
Tailings Filled Epoxy Composites》一文介绍利用铁尾矿作为环氧树脂复合材料的填充，这种方法虽然具备高值利用的特性，但是从去存量上很难做到有效缓解。
[0007]中国专利ZL201510279164公布一种全部以固体废物为原料制备的超轻陶粒，是以粘土性含铁尾矿、煤矸石和城镇污水处理厂脱水污泥为原料，经过预处理、配料及混料、造球，经预热和焙烧，其中预热温度500
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600℃、焙烧温度1250
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1350℃、升温速率 10
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15℃/min，制备出的超轻陶瓷堆积密度为390kg/m3、筒压强度为 1.2MPa、吸水率为3.8％，达到GB/T 17431.1
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2010的要求。但是这种方法，烧制温度高达1350℃，且烧制时间长，能耗高，不宜推广和应用。
[0008]中国专利ZL20121031498.8公布一种低硅铁尾矿制备多孔陶粒及其制备方法，将低硅铁尾矿、造孔剂和粘土粉混合后，造粒成生球，生球干燥后，在1100
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1180℃条件下焙烧40
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60min，得到烧成的铁尾矿陶粒。该方法主要适用于低硅铁尾矿，随着选矿技术与装备的提升，高硅铁尾矿越来越成为主导的铁尾矿类别，故此对于铁尾矿减量化的能力存在不足。此外，铁尾矿的造粒过程中涉及喷洒水玻璃，增加成本。
[0009]本专利技术以铁尾矿为主要原料制备陶瓷滤料，实现铁尾矿的大宗高效利用，处理包括矿山在内的废水，达到以废治废的成效，其中在矿山废水的治理上，更是就地取材，就地生产，原位就地应用，节约时序和空间序的环节。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的就是针对现有尾矿陶粒制备存在的烧制温度高、能耗高、成本高以及适应性窄等问题，而提供一种生产成本低、原料普遍且来源广泛、易就地取材进行制备且产品性能优良的用于废水处理的铁尾矿陶粒滤料的制备方法，从而为铁尾矿综合利用提供了新的途径。
[0011]为实现本专利技术的上述目的，本专利技术一种用于废水处理的铁尾矿陶粒滤料的制备方法，采用以下工艺、步骤实施：
[0012](1)原料准备：将原料按以下干重质量百分比称量配比：铁尾矿50.0％～73.0％、硅铝原料10.0％～20.0％、钙镁原料15.0％～38.0％，生物质原料2.0％～7.0％；所述的铁尾矿的化学组分按质量百分比为 30.0％<(SiO2+Al2O3)<80.0％,5.0％<CaO+MgO<40.0％；所述的硅铝原料中，70.0％<(SiO2+Al2O3)<100％；所述的钙镁原料中，45％< (CaO+MgO)<100％。
[0013]所述的原料配比优选为：铁尾矿51.0％～71.0％、硅铝原料 11.0％～20.0％、钙镁原料15.0％～35.0％，生物质原料3.0％～6.0％；所述的原料配比进一步优选为：铁尾矿51.0％～70.0％、硅铝原料 11.0％～20.0％、钙镁原料15.0％～34.0％，生物质原料4.0％～6.0％。试验研究表明，在该优化配比情况下，制备的铁尾矿陶粒滤料孔隙率高、比表面积大、吸附性好、机械强度高。
[0014](2)烘干/干燥
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碎磨：将上述原料分别进行烘干/干燥,使其含水率均低于5.0％，随后各自采用干式磨机碎磨至
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0.15mm粒级含量≥95.0％,然后在混料机中混合得到坯料，备用。
[0015](3)造球成型：将上述坯料放入造球机进行造球成型，造球机出料粒度应控制在1.0～8.0mm范围，其中以1～5mm范围为优。
[0016](4)烧制：将造球成型的滤料在70～110℃进行干燥至含水率低于1％，然后放入回转窑中，于1150～1250℃烧制，得到铁尾矿陶粒滤料产品。
[0017]进一步地，所述的硅铝原料为普通粘土、石英、长石或渣土中的一种或多种；所述的钙镁原料为石灰石、白云石、大理石或钢渣中的一种或多种；所述生物质原料包括秸秆粉、稻壳粉或木屑粉中的一种或多种。
[0018]进一步地，所述钙镁原料经950～1050℃煅烧26～35min，且煅烧后产品中50％<(CaO+MgO)<100％。
[0019]进一步地，步骤(3)中，造球机出料粒度控制在1～5mm范围。
[0020]通过调控原料配比、优化上述工艺参数，控制铁尾矿陶粒滤料的技术性能指标为：破碎率与磨碎率之和<4.0％，含泥量<0.6％，盐酸可溶性<1.0％，孔隙率>60.0％，比表面积>7500cm2/g。
[0021](1)将原料按以下干重质量百分比称量配比：铁尾矿50～75％、硅铝原料10～20％、钙镁原料15～40％，生物质原料0～7％；其中以以下配比为优：铁尾矿51～71％、硅铝原料11～20％、钙镁原料15～35％，生物质原料3～7％。
[0022](2)将上述原料分别进行烘干/干燥,使其含水率均低于5％，随后各自采用磨机碎磨至
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0.15mm,然后在混料机中混合得到坯料，备用。
[0023](3)将上述坯料放入造球机进行造球成型，造球机出料粒度应控制在0.5～15mm范围；其中造球机出料粒度控制在1～5mm范围为优。
[0024](4)将造球成型的滤料在70～110℃进行干燥至含水率低于1％，然后放入回转窑中，于1150～1250℃烧制，得到铁尾矿陶瓷滤料产品。
[0025]为了提高铁尾矿陶瓷滤料的性能，所述铁尾矿的化学组分按质量百分比较佳为：32％<SiO2<65％,2％<CaO<25％,5％<(Al2O3+MgO)<25％。
[0026]进一步地，所述的硅铝原料为普通粘土、石英、长石或渣土中的一种或多种；所述的钙镁原料为石灰石、白云石、大理石或钢渣中的一种或多种；
[0027]进一步地，所述钙镁原料经950～1050℃煅烧26～35min，且煅烧后产品中40％<(CaO+MgO)<100％，其中以在1000℃下煅烧30min 为佳。
[0028]上述步骤(4)中，回转窑的转速为1～5r/min，全过程烧制时间为30min
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120min。
[0029]与现有技术相比，本专利技术一种用于废水处理的铁尾矿陶粒滤料的制备方法具有如下优点：
[0030](1)以铁尾矿为主要原料，其它原料较为普遍，分布广泛，受原料区域性影响较小，具有较好的可实施性，可就地为铁尾矿综合利用提供新的途径，具有显著的经济、环境和社会效益。
[0031](2)所制备的环保陶瓷滤料，可广泛应用于废水处理，甚至包括铁尾矿所在的矿山废水，真正做到以废治废。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于废水处理的铁尾矿陶粒滤料的制备方法，其特征在于采用以下步骤实施：(1)原料准备：将原料按以下干重质量百分比称量配比：铁尾矿50.0％～73.0％、硅铝原料10.0％～20.0％、钙镁原料15.0％～38.0％，生物质原料2.0％～7.0％；所述的铁尾矿的化学组分按质量百分比为30.0％<(SiO2+Al2O3)<80.0％,5.0％<CaO+MgO<40.0％；所述的硅铝原料中，70.0％<(SiO2+Al2O3)<100％；所述的钙镁原料中，45％<(CaO+MgO)<100％。(2)烘干/干燥
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碎磨：将上述原料分别进行烘干/干燥,使其含水率均低于5.0％，随后各自采用干式磨机碎磨至
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0.15mm粒级含量≥95.0％,然后在混料机中混合得到坯料，备用；(3)造球成型：将上述坯料放入造球机进行造球成型，造球机出料粒度应控制在1.0～8.0mm范围；(4)烧制：将造球成型的滤料在70～110℃进行干燥至含水率低于1％，然后放入回转窑中，于1150～1250℃烧制，得到铁尾矿陶粒滤料产品。2.如权利要求1所述的一种用于废水处理的铁尾...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴德健，华绍广，李书钦，汪大亚，李香梅，李彪，李刚，曾学敏，
申请(专利权)人：华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：