[发明专利]石墨尾矿制造“长城砖”的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用废渣制造高档建筑材料的的领域，尤指使用石墨尾矿制造“长城砖”。

背景技术

中国是世界上最大的石墨生产国和出口国，石墨特别是鳞片石墨的开采和选矿，发生大量的尾矿，这些堆积如山的尾矿不但占地多，而且严重污染当地的环境。国家限制使用粘土砖，鼓励用工业废渣生产墙体材料。所以，用石墨尾矿制造“长城砖”符合国家政策，不但市场前景乐观，还能退矿还田，节约土地，具有很重要的意义。

石墨尾矿属脊性矿，塑性差，成型困难，烧成温度范围窄，给其做成砖瓦带来困难，且由于钙镁含量偏高，使制成品的稳定性差，烧制“长城砖”更是至今未见报道。

本发明的目的在于提供一种石墨尾矿制造“长城砖”的方法，其可以完全使用石墨尾矿制造墙体材料，可以是普通砖瓦，也可以是高档牢固耐用的市场缺少的“长城砖”类产品。

为了实现上述目的，本发明的技术解决方案为：

1、研磨：将石墨尾矿粉碎成10um-40um的微矿。

2、制浆：使用活化水(如稻草水或洗衣废水)制造浆料，活化水的用量为石墨尾矿的粉体的10％-20％。

3、成型与干燥：将浆料用制砖机、制瓦机或者人工成型，然后自然风干或者烘干。

4、烧结：将成型并干燥的砖坯置于窑中在1000℃---1100℃烧结，烧结品可以为红色成品。

5、还原：用还原焰将上述烧结物中的铁成分从三价态还原成二价态，将产品从常温的红色变成常温的兰色，继续加工成兰色的“长城砖”类产品。

6、密封冷却：将窑体密封隔绝空气(氧气)，用水或水蒸汽强制冷却至常温，然后出窑即为“长城砖”类的砖瓦等制成品。

具体实施方法：

1、将风干的石墨尾矿用立式球磨机研磨、用气流磨粉碎分级，直至95％的原料粒径小于40um，微细的料不但活性和塑性增加，有利于成型，而且也避免了较高的的钙镁对制成品质量的影响，使产品长期稳定。为了节省能源，可使用风力带动的立式球磨机，或使用风力空气压缩机带动的气流磨。

2、使用粉料10％--20％的活性水制浆，活性水可用稻草水或洗衣废水，可使用搅拌机，也可人力搅拌，制成浆后放置熟化24小时左右，以利于成型。微细的粉料使用自来水困难，使用稻草水或洗衣废水不但制浆容易也节约了水源。

3、用制砖机、制瓦机或人工将上述浆料制成需要的形状(砖瓦坯)，然后干燥，干燥可自然风干也可以用烘干机烘干；

4、将干燥的砖瓦坯码放于窑中，升温至1000℃--1100℃实行烧结，烧结品可用做为红色的制成品，也可以继续加工成兰色的“长城砖”类产品，烧结红色产品可利用隧道窑、轮窑、土窑甚至围窑，而烧制兰色“长城砖”则需要土窑，如马蹄窑、蒙顶窑等。

5、将装有已烧结砖的土窑，通过缩小烟囱口减少空气(氧气)进量，同时提高燃料(煤或炭)的质量形成还原焰，还原焰中大量的一氧化碳逐渐将砖中的三价铁还原成二价铁。也可以使用煤气、水煤气等含一氧化碳的气体进行还原。还原过程要20至40小时；

6、密封冷却：还原过程完成后，密封窑门、窑顶和烟囱，在窑顶打水池或放置水缸并放管道慢慢渗入窑体，使窑体尽快冷却。能否制成颜色漂亮一致的“长城砖”，窑的密封和冷却十分关键，如果让空气进入高温的窑体，已被还原的二价铁又被氧化成三家铁，砖就会发红或发花。漏气的窑烧不出好的“长城砖”，用水强制冷却实际上就是减少漏气的几率。窑冷却至接近室温，就可以出窑了。

以上所述，实施方式仅仅是对本发明的优选的实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内