[发明专利]凹凸棒火山碎屑岩高铝耐火砖

说明书

技术领域

本发明涉及耐火材料，具体涉及一种凹凸棒火山碎屑岩高铝耐火砖。

背景技术

耐火砖的原材料种类很多，组成主要分六类：土、石、砂、矿、粉和其他材料，高铝耐火砖成品中氧化铝≥48％。

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。

凹凸棒石粘土除含凹凸棒石外，常含有膨润土、高岭石、水云母、海泡石、石英、蛋白石及碳酸盐等矿物。

与凹凸棒石粘土矿共生的还有火山碎屑岩，火山碎屑岩大多在凹凸棒石粘土矿的上层，有的凹凸棒石粘土矿区上层的火山碎屑岩矿层的厚度高达数十米，在凹凸棒石粘土在开采过程中，凹凸棒石粘土矿区上层的火山碎屑岩作为废弃物抛弃，据实地考察，每开采1吨凹凸棒石粘土，产生的火山碎屑岩有30吨以上，按年产15万吨的产量计算，产生的火山碎屑岩高达450万吨，多年来都没有能得到利用，整个矿区到处是重新堆积的火山碎屑岩混合物，造成严重的资源浪费和经济损失。

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。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中不足之处，提供一种凹凸棒火山碎屑岩高铝耐火砖。

凹凸棒火山碎屑岩高铝耐火砖由高粘凹凸棒石粘土粉、凹凸棒石粘土尾矿粉、火山碎屑岩混合物、高铝矾土、高岭土、煤矸石和膨润土尾矿组成。

凹凸棒火山碎屑岩高铝耐火砖的生产方法：将凹凸棒火山碎屑岩高铝耐火砖的配料经过搅拌、压制、晾干、焙烧和冷却后，包装为凹凸棒火山碎屑岩高铝耐火砖的成品。

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，能提高凹凸棒火山碎屑岩高铝耐火砖的强度。

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，作为一种尾矿抛弃，造成大量的资源浪费，本发明选用粉碎后凹凸棒石粘土尾矿粉的颗粒细度≤0.2毫米。

火山碎屑岩是介于岩浆熔岩和沉积岩之间的过渡类型的岩石，其中50％以上的成分是由火山碎屑流喷出的物质组成，这些火山碎屑主要是火山上早期凝固的熔岩、通道周围在火山喷发时被炸裂的岩石形成的。火山碎屑岩混合物包括岩屑、晶屑、玻璃质屑、浆屑、火山块（直径大于100毫米）、火山砾（直径大于2毫米）和火山灰（直径小于2毫米），火山碎屑岩主要化学成分是二氧化硅和氧化铝，具有较好的耐火性能和增加凹凸棒火山碎屑岩高铝耐火砖的强度，本发明选用粉碎后火山碎屑岩混合物的颗粒细度≤1.0毫米。

高铝矾土主要矿物是由水铝石和高铝硅石组成，氧化铝的含量≥50％，本发明选用粉碎后高铝矾土的颗粒细度≤0.2毫米。

高岭土中氧化铝的含量≥45％，具有较好的可塑性、高的粘结性、优良的电绝缘性能、有良好的抗酸溶性和较好的耐火性等理化性质，本发明选用粉碎后高岭土的颗粒细度≤0.074毫米。

煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，具有低发热值，含碳20～30％，本发明使用煤矸石可以节约部分煤炭，增加氧化铝的含量，提高高铝耐火砖的强度，本发明选用粉碎后煤矸石的颗粒细度≤0.20毫米。

膨润土主要是由蒙脱石组成的岩石，是冶金领域重要的矿物原料，本发明选用的膨润土尾矿大多分布在凹凸棒石粘土矿的下层，很难进行独立开采，但是膨润土尾矿中氧化铝的含量≥16%，并具有可塑性和黏结性，本发明选用粉碎后膨润土尾矿的颗粒细度≤0.2毫米。

本发明通过下述技术方案予以实现：