一种复合尾矿多孔陶瓷球及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种复合尾矿多孔陶瓷球，包括主球体和包覆层，主球体包括以下重量百分比的主料：铁尾矿30~60%，煤矸石10~40%，铝矾土尾矿20~50%，沸石尾矿1~10%，高炉渣5~10%；包覆层包括包覆料，所述包覆料为氧化铝、高岭土、铝矾土中的一种或多种。本发明专利技术还公开了一种复合尾矿多孔陶瓷球的制备方法。本发明专利技术的创新点在于全部使用尾矿和废料，通过科学合理的配比，制备匀孔尾矿陶瓷球，最大程度上消耗废置矿物，陶瓷烧结温度较低，符合环保可持续发展。符合环保可持续发展。符合环保可持续发展。

【技术实现步骤摘要】
一种复合尾矿多孔陶瓷球及其制备方法


[0001]本专利技术涉及多孔陶瓷球领域，尤其涉及一种复合尾矿多孔陶瓷球及其制备方法。

技术介绍

[0002]尾矿种类多样，根据选矿工艺流程尾矿种类有重选尾矿、磁选尾矿、手选尾矿、化学选矿尾矿、浮选尾矿、电选及光电选尾矿；而从矿石种类来看，常见的尾矿有铜尾矿、铅锌尾矿、钼尾矿、金银尾矿、铁尾矿、煤尾矿、铀尾矿、铝土矿尾矿等。不同地域、不同选矿流程和不同矿石类型产生的尾矿，其成分差别很大，对尾矿的开发利用不能一概而论，泛泛而谈，切实针对一个矿区，一种选矿流程或者一类尾矿，深入剖析，才能切切实实将尾矿利用好。
[0003]尾矿堆存占用大量土地，处理不当还会造成泥石流，水土流失，重金属污染，粉尘污染等，各类尾矿对水、土、空气的污染，严重影响着各区域生态平衡。因此加强对尾矿的治理和综合利用刻不容缓。
[0004]尾矿利用利国利民，但也要防止尾矿利用不当，产生二次污染。尾矿中含有悬浮物、酸碱、重金属、砷、氟、选矿药剂、化学耗氧物质以及其他的一些污染物如油类、酚、铵、膦等，这也是妨碍尾矿变废为宝的重要因素，需要广大科研技术人员和工厂企业共同努力。
[0005]利用尾矿生产多孔陶瓷、膨化泡沫陶瓷也是一种很好的尾矿消耗利用途径。而利用尾矿制备多孔陶瓷球，首先要解决尾矿成分稳定性问题，其次是尾矿多孔陶瓷烧结温度与烧结粘连问题，还有尾矿多孔陶瓷气孔大小与分布均匀性问题，以及尾矿多孔陶瓷强度硬度问题等。到目前为止，能一次性解决上述问题的多孔尾矿陶瓷制备方法，少有见诸报道。
>[0006]多孔陶瓷制备工艺有:添加造孔剂工艺、颗粒堆积工艺、有机泡沫浸渍工艺和发泡工艺等，不同的制备工艺具有不同的特点和适用范围，相应也存在一定的问题缺陷。
[0007]专利号CN202210960091.8，公开了一种低收缩莫来石基多孔陶瓷及其制备方法，通过将陶瓷浆料、凝胶剂、发泡剂等混合制备发泡浆料，然后经模具凝胶，干燥，烧结，得到了低收缩莫来石基多孔陶瓷，该方法制备工艺简单，适用于批量生产，但添加了5
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10％凝胶剂和1
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5％发泡剂，烧成挥发份对环境污染很大，同时气孔大小无法控制。
[0008]专利号为CN202210546137.1，公开了一种低温多孔陶瓷材料的制备方法，先制备低温陶瓷浆料，然后将多孔聚氨酯模板浸没于低温陶瓷浆料中，挂浆后干燥得到多孔陶瓷前驱体；最后将多孔陶瓷前驱体依次在300～400℃和650～700℃，N2气氛下分步烧结而成，具有烧结温度低，气孔均匀可控优点，但制备工艺比较复杂，控制难度较大。
[0009]专利号为CN201810294115.4，公开了一种新型的建筑用吸声材料及其制备方法，包含以下重量百分比的原料制成：钢渣粉36
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40％、黏土25
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29％、聚甲基丙烯酸甲酯17.5
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20％、钠长石3
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4％、淀粉4
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5％、稳定剂1.7
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2％、玻璃纤维2
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4％、增强剂2
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3％和胶凝剂0.3
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0.6％；通过采用颗粒堆积与添加造孔剂相结合的方式制备的建筑用吸声材料，孔隙率可以达到60％以上，材料抗压强度为10.0
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12.0MPa，简支梁缺口冲击强度19
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23KJ/m2，吸声
系数在0.64以上，具有较好的吸声效果且力学性能优异，但颗粒堆积空隙以及造孔剂的成孔均匀性和孔径大小把控难度较大。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是提供一种复合尾矿多孔陶瓷球。
[0011]本专利技术还提供了一种复合尾矿多孔陶瓷球的制备方法。
[0012]本专利技术的创新点在于全部使用尾矿和废料，通过科学合理的配比，制备匀孔尾矿陶瓷球，最大程度上消耗废置矿物，陶瓷烧结温度较低(烧结温度为1100～1300℃)；同时还使用了独特的主体球和包覆层的成型工艺有助于多孔陶瓷球的静置烧结而不相互粘连；还使用了微正压氧化气氛烧结方案，有助于气孔均化。
[0013]为实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案是：
[0014]一种复合尾矿多孔陶瓷球，包括主球体和包覆层，其特征在于，所述主球体包括以下重量百分比的主料：铁尾矿30～60％，煤矸石
[0015]10～40％，铝矾土尾矿20～50％，沸石尾矿1～10％，高炉渣5～10％；所述包覆层包括包覆料，所述包覆料为氧化铝、高岭土、铝矾土中的一种或多种。
[0016]进一步地，铁尾矿包括以下质量百分比的组份：Al2O
3 5～18％、SiO245～70％、CaO 2～15％、MgO 2～10％、Fe2O
3 8～15％。
[0017]进一步地，所述煤矸石包括以下质量百分比的组份：Al2O
3 25～40％、SiO
2 40～50％、CaO 0.5～2％、Na2O 0.2～3.0％、K2O 0.1～1.5％、Fe2O
3 0.5～5％、C 5～15％。
[0018]进一步地，铝矾土尾矿包括以下质量百分比的组份：Al2O
3 40～60％、SiO
2 20～40％、CaO 0.3～1.5％、Na2O 0.05～2.0％、K2O 0.5～3.0％，Fe2O
3 5～12％，TiO
2 1～5％。
[0019]进一步地，沸石尾矿包括以下质量百分比的组份：Al2O
3 15～30％、SiO
2 60～75％、CaO 2.0～4.0％、Na2O 1.0～3.0％、K2O 2.0～4.0％、Fe2O
3 0.5～3％。
[0020]进一步地，高炉渣包括以下质量百分比的组份：Al2O
3 8～20％、SiO230～45％、CaO 31～50％、MgO 2～16％、Fe2O
3 0.5～3％、Mn00.5～5％。
[0021]进一步地，包覆层厚度为主球体粒径的1～5％。
[0022]一种复合尾矿多孔陶瓷球的制备方法，包括以下步骤：
[0023](1)研磨：采用湿法球磨得到球磨主料和球磨包覆料，球磨主料细度D98＝2～10μm，球磨包覆料细度D98＝5～15μm；
[0024](2)干燥：球磨主料和球磨包覆料采用压滤得到主料泥饼和包覆料泥饼，主料泥饼和包覆料泥饼含水率30～35％，然后再经过闪蒸干燥得到主料和包覆料，主料和包覆料含水率≤3％；
[0025](3)成型：将主料采用滚制法成型为主球体，然后用包覆料进行包裹得到坯体；
[0026](4)烧成：将坯体使用隧道窑烧成得到多孔陶瓷球毛坯；
[0027](5)加工：将多孔陶瓷球毛坯依次抛光、漂洗、烘干得到成品。
[0028]进一步地，所述步骤(4)中烧成时，
[0029]低温阶段：先以2℃每分钟升温至400度，再以0.5℃每分钟升本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合尾矿多孔陶瓷球，包括主球体和包覆层，其特征在于，所述主球体包括以下重量百分比的主料：铁尾矿30～60％，煤矸石10～40％，铝矾土尾矿20～50％，沸石尾矿1～10％，高炉渣5～10％；所述包覆层包括包覆料，所述包覆料为氧化铝、高岭土、铝矾土中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的复合尾矿多孔陶瓷球，其特征在于，所述铁尾矿包括以下质量百分比的组份：Al2O
3 5～18％、SiO
2 45～70％、CaO 2～15％、MgO 2～10％，Fe2O
3 8～15％。3.根据权利要求1所述的复合尾矿多孔陶瓷球，其特征在于，所述煤矸石包括以下质量百分比的组份：Al2O
3 25～40％、SiO
2 40～50％、CaO0.5～2％，Na2O 0.2～3.0％、K2O 0.1～1.5％、Fe2O
3 0.5～5％、C 5～15％。4.根据权利要求1所述的复合尾矿多孔陶瓷球，其特征在于，所述铝矾土尾矿包括以下质量百分比的组份：Al2O
3 40～60％、SiO
2 20～40％、CaO0.3～1.5％、Na2O 0.05～2.0％、K2O 0.5～3.0％，Fe2O
3 5～12％，TiO
2 1～5％。5.根据权利要求1所述的复合尾矿多孔陶瓷球，其特征在于，所述沸石尾矿包括以下质量百分比的组份：Al2O
3 15～30％、SiO
2 60～75％、CaO2.0～4.0％、Na2O 1.0～3.0％、K2O 2.0～4.0％、Fe2O
3 0.5～3％。6.根据权利要求1所述的复合尾矿多...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗甲业，王俊甫，周雄，王承栋，裴盼红，
申请(专利权)人：江苏金石研磨有限公司，
类型：发明
国别省市：