一种高性能多孔性硅灰石球粒制造技术

本申请涉及硅灰石球粒技术领域，具体公开了一种高性能多孔性硅灰石球粒，所述多孔性硅灰石球粒的密度为1.95

【技术实现步骤摘要】
一种高性能多孔性硅灰石球粒


[0001]本申请涉及硅灰石球粒
，更具体地说，它涉及一种高性能多孔性硅灰石球粒。

技术介绍

[0002]多孔性硅灰石球粒具有硬度大、比表面积大、密度小、保温效果好、介电性能好、绝缘性能好、白度高、耐热及耐候性能好等优点，可作为阻燃材料、保温材料、耐磨材料、填充材料等，被广泛应用于陶瓷、冶金、造纸、塑料橡胶、涂料、建材等领域。另外，多孔性硅灰石因存在多孔隙，易研磨至微细粒级，可大大降低研磨生产成本。现有市场上，同时具备高白度和高偏硅酸钙含量的合成硅灰石供不应求，其中，多孔性合成硅灰石一级产品(偏硅酸钙含量≥90％、白度≥90％)在市场上更是一货难求。
[0003]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。硅灰石原矿经反浮选工艺制得硅灰石精矿的同时，还会产生反浮选泡沫矿物。但反浮选泡沫矿物中因方解石和石英含量低，铁含量高，且含有浮选药剂等原因，导致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。
[0004]回收利用反浮选泡沫矿物制备多孔性硅灰石球粒，可以有效减少环境问题以及安全隐患，变废为宝。基于上述陈述，本申请提供了一种高性能多孔性硅灰石球粒。

技术实现思路

[0005]为了回收利用反浮选泡沫矿物，本申请提供一种高性能多孔性硅灰石球粒。
[0006]本申请提供一种高性能多孔性硅灰石球粒，采用如下的技术方案：一种高性能多孔性硅灰石球粒，所述多孔性硅灰石球粒的密度为1.95
‑
2.18g/cm3；所述多孔性硅灰石球粒以磁选后反浮选泡沫矿物为原料、通过补加石英、方解石、含硫催化剂、含氟催化剂和助熔剂，将上述原料混合后研磨、制煅烧前球团，经煅烧而得；以除去在煅烧合成硅灰石后，各物质的理论总挥发分计算：所述煅烧前球团中CaSiO3、SiO2和CaCO3(以CaO含量计算)的总含量不低于94.5wt％；所述煅烧前球团中含氟物质含量(以F含量计算)为0.8
‑
1.2wt％，含硫物质含量(以S含量计算)为0.8
‑
1.2wt％；所述煅烧前球团中含铝和/或镁的物质含量(以Al2O3和/或MgO含量计算)为1.2
‑
2.4wt％。
[0007]通过采取上述技术方案，利用磁选后反浮选泡沫矿物为主要原料，通过补加石英、方解石，提高了多孔性硅灰石球粒成品中偏硅酸钙的含量，从而提高产品品质；通过加入催化剂和助溶剂，能够在显著提高多孔性硅灰石球粒成品产率的同时，降低煅烧温度和缩短
煅烧时间，大大降低生产成本。
[0008]通过控制煅烧前球团中各物质含量在上述范围内，能够在有效降低煅烧温度，缩短煅烧时间的同时，提高多孔性硅灰石球粒成品中，石英与氧化钙转化为偏硅酸钙的转化率，偏硅酸钙的转化率≥95％，且最终获得的多孔性硅灰石球粒成品密度小，偏硅酸钙含量≥90％，达到一级品等级。
[0009]另外，磁选后反浮选泡沫矿物中含有少量的浮选药剂水玻璃(Na2SiO3)，水玻璃溶液具有粘性，能起到粘结剂的作用，因此，本申请在制作球团时无需外加粘结剂，进一步降低了原料成本。
[0010]优选的，所述石英(以SiO2含量计算)和方解石(以CaO含量计算)的加入量为：煅烧前球团中CaSiO3、SiO2和CaCO3(以CaO含量计算)的总含量－(磁选后反浮选泡沫矿物中CaSiO3的含量+磁选后反浮选泡沫矿物中SiO2的含量+磁选后反浮选泡沫矿物中CaCO3(以CaO含量计算)的含量)。
[0011]优选的，所述煅烧前球团中SiO2和CaCO3(以CaO含量计算)的摩尔比为1:(0.95
‑
1.05)。
[0012]优选的，所述含硫催化剂(以S含量计算)的加入量为：煅烧前球团中含硫物质含量(以S含量计算)－磁选后反浮选泡沫矿物中含硫物质含量(以S含量计算)。
[0013]优选的，所述含氟催化剂(以F含量计算)的加入量为：煅烧前球团中含氟物质含量(以F含量计算)－磁选后反浮选泡沫矿物中含氟物质含量(以F含量计算)。
[0014]优选的，所述助熔剂(以Al2O3和/或MgO含量计算)的加入量为：煅烧前球团中含铝和/或镁的物质含量(以Al2O3和/或MgO含量计算)－磁选后反浮选泡沫矿物中含铝和/或镁的物质含量(以Al2O3和/或MgO含量计算)。
[0015]通过采取上述技术方案，能够有效确定需补加的石英、方解石、含硫催化剂、含氟催化剂和助熔剂的量。
[0016]实际生产中，浮选泡沫矿物每天大量产生，浮选泡沫矿物中各组成成分和含量随时都在变化，因此，将其回收作为制备多孔性硅灰石球粒原料时，需要先对其进行湿法强磁选处理，然后检测磁选后反浮选泡沫矿物中的各组成成分和含量，利用限定的煅烧前球团中各组成成分和含量，减去磁选后反浮选泡沫矿物中的各组成成分和含量，即可获得煅烧前前团中石英、方解石、含硫催化剂、含氟催化剂和助熔剂的补加量。
[0017]优选的，所述磁选后反浮选泡沫矿物由以下方法制得：按质量比1:1.5
‑
4，将反浮选泡沫矿物加水配制成选矿浆料；控制磁场强度为1.3
‑
1.7T，对选矿浆料进行强磁选，除去弱磁性矿物质后过滤并干燥，得到磁选后反浮选泡沫矿物。
[0018]通过采取上述技术方案，对无法再利用的反浮选泡沫矿物进行湿法强磁选，去除反浮选泡沫矿物中的含铁铝硅酸盐矿物以及含氧化铁、硫化铁、碳酸铁的含铁矿物等弱磁性矿物，湿法强磁选去除弱磁性矿物的效果更好，有效减少了Fe在高温下生成Fe3O4，从而提高了最终制得的多孔性硅灰石球粒成品的白度；通过将反浮选泡沫矿物加水配制成选矿浆料，控制料液比为1:1.5
‑
4，可以进一步提高选矿浆料中弱磁性矿物质的去除率，进而提高最终制得的多孔性硅灰石球粒成品的白度。
[0019]优选的，所述强磁选的磁场强度优选1.3
‑
1.5T。
[0020]通过采取上述技术方案，控制磁场强度不低于1.3T时，多孔性硅灰石球粒成品白度＞90％，可达到一级品等级要求，并且随着磁场强度的增强，多孔性硅灰石球粒成品白度也会有相应的提高，当磁场强度为1.5
‑
1.7T时，弱磁性矿物质的去除率和多孔性硅灰石球粒成品的白度都会有相应的提高，但提高的程度不高，且会增大能源成本。因此综合考虑性价比，本申请中强磁选的磁场强度优选1.3
‑
1.5T。
[0021]优选的，所述含硫催化剂为硫酸钙、亚硫酸钙、硫酸镁、硫酸铝、无水石膏、明矾石中的至少一种。
[0022]优选的，所述含氟催化剂为氟化铝、氟化钙、氟化镁、氟硅酸铝、氟硅酸钙、氟硅酸镁、氟铝酸钙、氟铝酸铵、萤石精矿中至少一种。
[0023]通过采用上述技术方案，含硫化合物达到分解温度后，分解生成二氧化硫；在高温下，二氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高性能多孔性硅灰石球粒，其特征在于，所述多孔性硅灰石球粒的密度为1.95
‑
2.18g/cm3；所述多孔性硅灰石球粒以磁选后反浮选泡沫矿物为原料、通过补加石英、方解石、含硫催化剂、含氟催化剂和助熔剂，将上述原料混合后研磨、制煅烧前球团，经煅烧而得；以除去在煅烧合成硅灰石后，各物质的理论总挥发分计算：所述煅烧前球团中 CaSiO3、SiO2和CaCO3（以CaO含量计算）的总含量不低于94.5wt%；所述煅烧前球团中含氟物质含量（以F含量计算）为0.8
‑
1.2wt%，含硫物质含量(以S含量计算)为0.8
‑
1.2wt%；所述煅烧前球团中含铝和/或镁的物质含量（以Al2O3和/或MgO含量计算）为1.2
‑
2.4wt%。2.根据权利要求1所述的高性能多孔性硅灰石球粒，其特征在于，所述石英（以SiO2含量计算）和方解石（以CaO含量计算）的加入量为：煅烧前球团中 CaSiO3、SiO2和CaCO3（以CaO含量计算）的总含量－（磁选后反浮选泡沫矿物中 CaSiO3的含量＋磁选后反浮选泡沫矿物中SiO2 的含量＋磁选后反浮选泡沫矿物中CaCO3（以CaO含量计算）的含量）。3.根据权利要求2所述的高性能多孔性硅灰石球粒，其特征在于，所述煅烧前球团中SiO2和CaCO3（以CaO含量计算）的摩尔比为1:（0.95
‑
1.05）。4.根据权利要求1所述的高性能多孔性硅灰石球粒，其特征在于，所述含硫催化剂(以S含量计算)的加入量为：煅烧前球团中含硫物质含量(以S含量计算)－磁选后反浮选泡沫矿物中含硫物质含量(以S含量计算)；所述含氟催化剂(以F含量计算)的加入量为：煅烧前球团中含氟物质含量(以F含量计算)－磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵宗强，蓝云燕，李祖君，吴峰，丘富彬，
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：