一种由反浮选泡沫矿物制备多孔性硅灰石球粒的方法技术

本发明专利技术公开了一种由反浮选泡沫矿物制备多孔性硅灰石球粒的方法，包括如下步骤：S1、取硅灰石原矿经过反浮选工艺得到的反浮选泡沫矿物与水配制成选矿浆料；S2、对S1步骤所述选矿浆料进行强磁选，得反浮选泡沫强磁后矿物；S3、向S2步骤所述反浮选泡沫强磁后矿物中补加石英、方解石、催化剂和助熔剂，混合，得混合料，混合料经研磨、制团，得煅烧前球团；S4、S3步骤所述煅烧前球团经煅烧、冷却，得多孔性硅灰石球粒成品。本申请提供的由反浮选泡沫矿物制备多孔性硅灰石球粒的方法，操作简单，能够提高多孔性硅灰石球粒成品的偏硅酸钙含量与白度，以及合成硅灰石的转化率，有效减少环境问题以及安全隐患，降低生产成本。降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种由反浮选泡沫矿物制备多孔性硅灰石球粒的方法


[0001]本专利技术涉及反浮选泡沫矿物处理领域，尤其是涉及一种由反浮选泡沫矿物制备多孔性硅灰石球粒的方法。

技术介绍

[0002]硅灰石原矿经反浮选工艺选矿生产后，除了得到硅灰石精矿，还会有反浮选泡沫矿物生成。反浮选泡沫矿物中含有石英、方解石、硅灰石，以及少量的含铁铝硅酸盐矿物（透辉石、石榴子石、绿帘石等）、含镁的矿物(白云石等)和硫化矿（黄铁矿等）。但由于反浮选泡沫矿物中含有浮选药剂以及植物（树枝、草叶、根茎等），且方解石和石英含量较低，加上含铁量高等原因，造成反浮选泡沫矿物无法再利用而被大量丢弃堆放在尾矿库，对环境带来了不利影响以及安全隐患，增加了企业维护和/或处理尾矿库的成本。
[0003]偏硅酸钙含量和白度≥90wt%的硅灰石属于一级硅灰石，具有良好的介电性能以及绝缘性能、高白度、较高的耐热及耐候性能等，广泛地应用于陶瓷、冶金、造纸、塑料、涂料、阻燃材料以及其他高端行业。然而，自然界中的优质硅灰石原矿基本上已被开采完，自然界中现有的普通硅灰石原矿，即使通过选矿加工处理，得到的成品的质量也很难达到优质硅灰石质量的要求，因此，同时具备高白度和高偏硅酸钙含量的合成硅灰石，在现有市场上供不应求，其中，多孔性合成硅灰石一级产品（偏硅酸钙含量≥90%、白度≥90%)在市场上基本上没有。
[0004]将反浮选泡沫矿物转化为高白度和高偏硅酸钙含量的硅灰石，不仅可以有效减少环境问题以及安全隐患，还能降低生产成本，提高合成硅灰石的转化率，具有极其重要的作用。然而，现有常见合成硅灰石的生产工艺，通常需要高温1250
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1560℃的条件，不仅存在煅烧温度高，还存在煅烧时间长（煅烧时间90min
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150min）的缺陷，导致合成硅灰石成品的生产成本过高，达不到大规模工业化生产要求，而且合成硅灰石成品的转化率不高，偏硅酸钙含量和白度也不高，达不到一级成品指标要求，无法满足高性能涂料（对白度等有要求）、高性能纸张（对白度和不透明度等有要求）、高白度陶瓷、高性能橡塑制品等高端行业需求和一些生物陶瓷，电子/电工陶瓷、低密度防火板/保温板等特殊行业要求。

技术实现思路

[0005]为了降低生产成本，同时提高多孔性硅灰石球粒中偏硅酸钙的含量和白度，以及合成硅灰石成品的转化率，本申请提供一种由反浮选泡沫矿物制备多孔性硅灰石球粒的方法。
[0006]第一方面，本申请提供一种由反浮选泡沫矿物制备多孔性硅灰石球粒的方法，采用如下技术方案实现：一种由反浮选泡沫矿物制备多孔性硅灰石球粒的方法，包括如下步骤：S1、取硅灰石原矿经过反浮选工艺得到的反浮选泡沫矿物与水配制成选矿浆料；S2、对S1步骤所述选矿浆料进行强磁选，得反浮选泡沫强磁后矿物；
S3、向S2步骤所述反浮选泡沫强磁后矿物中补加石英、方解石、催化剂和助熔剂，混合，得混合料，混合料经研磨、制团，得煅烧前球团；S4、S3步骤所述煅烧前球团经煅烧、保温、冷却，得多孔性硅灰石球粒成品。
[0007]通过上述技术方案，本申请以无法再利用的反浮选泡沫矿物为起始原料，制备多孔性硅灰石球粒，变废为宝，不仅可以减少对环境的不利影响以及安全隐患，还能降低原料成本。
[0008]廉价助熔剂的加入，降低了煅烧温度，同时也能缩短煅烧时间，而廉价催化剂的加入，缩短了煅烧时间，并且提高了合成硅灰石成品的转化率，大大降低了生产过程中的成本，达到了能大规模工业化生产的条件，同时还提高了多孔性硅灰石球粒成品中偏硅酸钙含量，使多孔性硅灰石球粒成品达到一级品等级要求。
[0009]补加石英和方解石，提高了多孔性硅灰石球粒成品中偏硅酸钙含量，从而提高产品品质，达到一级品等级要求。
[0010]反浮选泡沫矿物与水配制成选矿浆料后进行强磁选，强磁选可以将反浮选泡沫矿物中的弱磁性矿物（包括但不限于含铁铝硅酸盐矿物，以及含铁、锰、钛矿物等）去除，湿法强磁选去除弱磁性矿物的效果更好，更能有效减少含铁、锰、钛矿物等，在高温下生成深色的化合物，从而提高多孔性硅灰石球粒成品的白度。
[0011]本申请提供的由反浮选泡沫矿物制备多孔性硅灰石球粒的方法，操作简单，能有效减少环境问题以及安全隐患，降低生产成本，提高多孔性硅灰石球粒成品的白度和偏硅酸钙含量，以及合成硅灰石成品转化率，达到一级品硅灰石质量的要求。
[0012]本申请制备的多孔性硅灰石成品具有保温效果好、比表面积大、密度小、硬度大、易研磨、高白度（≥90%）和高含量偏硅酸钙（≥90%）等特点，可广泛用作保温材料、建筑材料、陶瓷材料、阻燃/保温材料等，以及广泛应用于冶金、造纸、塑料、涂料、电子等行业。而且多孔性硅灰石成品因存在多孔性，容易研磨至微细粒级，可以大大降低研磨生产成本。
[0013]本申请中，所述S1步骤中，所述选矿浆料中反浮选泡沫矿物的含量为20
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40wt%，水含量为60
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80wt%，可以提高湿法强磁选对弱磁性矿物质的去除率，从而提高多孔性硅灰石球粒成品的白度。优选的，所述选矿浆料中反浮选泡沫矿物的含量为27.3wt%，水含量为73.7wt%。
[0014]本申请中，所述S2步骤中，强磁选的磁场强度为1.3
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1.7T；更优选的，所述S2步骤中强磁选的磁场强度为1.3
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1.5T。
[0015]多孔性硅灰石球粒成品的白度要达到≥90以上，这就要求磁场强度不低于1.3T，磁场强度为1.3
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1.5T时可以实现多孔性硅灰石球粒成品的白度在≥90%，以满足高端行业需求和一些特殊行业对白度的使用要求，且售价也更高；而磁场强度为1.5
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1.7T时，虽会相应提高弱磁性矿物质的去除率和多孔性硅灰石球粒成品的白度，但提高的程度不高，且会增大能源成本。因此，从节约能源角度，选择磁场强度为1.3
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1.5T时进行强磁选。
[0016]本申请中，所述S2步骤中，强磁选除去弱磁性矿物质后，还需要过滤并干燥，使选矿浆料中的水分≤10%，得反浮选泡沫强磁后矿物。
[0017]本申请，所述S4步骤中, 煅烧前球团经煅烧后，还需要缓慢降温至1050℃，在1050℃的温度下保温1
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2h，然后再冷却，得多孔性硅灰石球粒成品。
[0018]本申请中，所述S3步骤中，结合元素含量分析和物相分析，测试S2步骤所述反浮选
泡沫强磁后矿物中各物质组成及含量，主要包括硅灰石、石英（以SiO2计）、方解石（化学分子式为CaCO3（以CaO计））、硫含量以及铝和/或镁元素含量（以（Al2O3+MgO2）总量计）。
[0019]优选的，所述S3步骤中，催化剂包括含氟催化剂和含硫催化剂。
[0020]廉价的含氟催化剂和含硫催化剂的加入，可以加快反应速度，同时也能降低煅烧温度，提高SiO2和CaO转化为偏硅酸钙的转化率，减少多孔性硅灰石球粒成品中SiO2和CaO含量，从而提高多孔性硅灰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种由反浮选泡沫矿物制备多孔性硅灰石球粒的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、取硅灰石原矿经过反浮选工艺得到的反浮选泡沫矿物与水配制成选矿浆料；S2、对S1步骤所述选矿浆料进行强磁选，得反浮选泡沫强磁后矿物；S3、向S2步骤所述反浮选泡沫强磁后矿物中补加石英、方解石、催化剂和助熔剂，混合，得混合料，混合料经研磨、制团，得煅烧前球团；S4、S3步骤所述煅烧前球团经煅烧、保温、冷却，得多孔性硅灰石球粒成品。2.根据权利要求1所述的一种由反浮选泡沫矿物制备多孔性硅灰石球粒的方法，其特征在于，所述S4步骤中，煅烧温度为1050
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1200℃。3.根据权利要求1所述的一种由反浮选泡沫矿物制备多孔性硅灰石球粒的方法，其特征在于，所述S4步骤中，煅烧时间为60
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90min。4.根据权利要求1所述的一种由反浮选泡沫矿物制备多孔性硅灰石球粒的方法，其特征在于，所述S3步骤中，催化剂包括含氟催化剂和含硫催化剂。5.根据权利要求4所述的一种由反浮选泡沫矿物制备多孔性硅灰石球粒的方法，其特征在于，所述含氟催化剂选自氟化盐、氟硅酸盐、氟铝酸盐、萤石精矿中的至少一种。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵宗强，吴峰，蓝云燕，李祖君，
申请(专利权)人：深圳市考拉生态科技有限公司，
类型：发明
国别省市：