[发明专利]免烧碎石形凹凸棒耐火陶粒

说明书

技术领域

本发明涉及陶粒，具体涉及一种免烧碎石形凹凸棒耐火陶粒。

背景技术

耐火混凝土是一种能承受高温，并在高温下保持所需要的物理、力学性能的特种混凝土，由适当的胶凝材料、耐火骨料、掺合料和水按一定比例配制而成。 

耐火骨料大多采用重矿渣、碎耐火砖、玄武岩、铝矾土熟料、烧结镁砂等。

煤矸石弃置不用，占用大片土地，煤矸石中的硫化物逸出或浸出会污染大气、农田和水体，矸石山还会自燃发生火灾，或在雨季崩塌，淤塞河流造成灾害。

我国矿产资源80％为共伴生矿，大量有价值资源存留于尾矿之中，尾矿堆存需要占用大量土地。很多尾矿库超期或超负荷使用，甚至违规操作，使尾矿库存在极大的安全隐患，对周边地区的人民财产和生命安全造成严重威胁。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中不足之处，提供一种免烧碎石形凹凸棒耐火陶粒。

免烧碎石形凹凸棒耐火陶粒由高粘凹凸棒石粘土粉、凹凸棒石粘土尾矿粉、粒化高炉矿渣粉、铁尾矿粉、煤矸石粉、铝土矿尾矿粉、硅藻土尾矿粉和铝酸盐水泥组成。

免烧碎石形凹凸棒耐火陶粒的生产方法：将免烧碎石形凹凸棒耐火陶粒的配料经过混合、造粒、养护、筛分后包装为免烧碎石形凹凸棒耐火陶粒。

凹凸棒石粘土是一种层链状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物，凹凸棒石粘土土质细腻，吸水性强，湿时具粘性和可塑性，有利于原料之间的粘结，能提高免烧碎石形凹凸棒耐火陶粒的颗粒强度、附着力和孔隙率。

高粘凹凸棒石粘土粉是指取28.0g凹凸棒石粘土粉试样，加入高速搅拌机的悬浮液杯中，再加入372g水，将悬浮液杯置于高速搅拌机上，在11000转/分钟的转速下搅拌20分钟，再将经过高速搅拌试样悬浮液倒入250ml的烧杯中，使用NDJ-1型旋转粘度计进行测试其悬浮液的粘度，测试粘度值≥2200 mPa·s的凹凸棒石粘土粉为高粘凹凸棒石粘土粉，本发明选用的高粘凹凸棒石粘土粉颗粒细度≤0.074毫米。

凹凸棒石粘土在开采过程中会混杂有一定量的碎石和泥土，无法进行筛分，作为一种尾矿抛弃，造成大量的资源浪费，本发明将凹凸棒石粘土尾矿粉碎为尾矿粉，颗粒细度≤0.10毫米。

高炉炼铁熔融的矿渣直接流入水池中冷却，来不及结晶而形成的玻璃态物质，呈细粒状的粒化高炉矿渣，俗称水渣；粒化高炉矿渣含有钙、硅、铝、镁、锰、铁等的氧化物，有利于提高免烧碎石形凹凸棒耐火陶粒的强度和耐火性能，粒化高炉矿渣还有潜在的水硬胶凝性能，本发明选用粒化高炉矿渣粉的颗粒细度≤0.10毫米。

铁尾矿是选矿厂经选出精矿后剩余的固体废弃物，它是一种复合矿物原料，其化学成分主要以铁、硅、镁、钙、铝的氧化物为主，有利于提高免烧碎石形凹凸棒耐火陶粒的强度和耐火性能，大部分选矿排出的尾矿粒度较细，本发明选用铁尾矿粉的颗粒细度≤0.10毫米。

煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、具有低发热值，含碳20～30％，可以节约部份煤炭，并在陶粒形成微孔，本发明选用煤矸石粉的颗粒细度≤0.10毫米。

铝土矿尾矿三氧化二铝含量较高，有利于提高免烧碎石形凹凸棒耐火陶粒的强度和耐火性能，铝土矿尾矿粉的颗粒细度≤0.1毫米。

硅藻土细腻、松散、质轻、多孔，比表面积大，空隙呈有规律分布，化学性质稳定，是一种天然纳米孔径无定形硅质材料，但是硅藻土综合利用率低，多数企业的产品出自于一级土，而二、三级土被大量废弃，造成了资源浪费严重，还污染了环境，本发明选用硅藻土尾矿粉的颗粒细度≤0.10毫米。

水泥选用CA-60的铝酸盐水泥。

本发明通过下述技术方案予以实现：

1、免烧碎石形凹凸棒耐火陶粒的配料按重量百分比由下列组分组成：高粘凹凸棒石粘土粉2～10％、凹凸棒石粘土尾矿粉5～25％、粒化高炉矿渣粉10～40％、铁尾矿粉1～20％、煤矸石粉1～20％、铝土矿尾矿粉1～10％、硅藻土尾矿粉1～10％和铝酸盐水泥5～25％。

2、免烧碎石形凹凸棒耐火陶粒的生产方法：⑴将免烧碎石形凹凸棒耐火陶粒的配料加入搅拌机中混合后输入挤压造粒机造粒，颗粒直径控制在5～25毫米，颗粒长度控制在20～40毫米；⑵将造粒后的颗粒运到混凝土养护室内进行水泥制品的常规养护28天；⑶将养护后的颗粒输入破碎机中粉碎为碎石形颗粒并进行筛分，颗粒细度控制在1～10毫米，筛分后包装为免烧碎石形凹凸棒耐火陶粒。