[发明专利]以磷尾矿为主要原料制备的烧结陶粒及方法

说明书

本发明公开一种以磷尾矿为主要原料制备烧结陶粒的方法，将磷尾矿和钢渣破碎后加粉煤灰，再加水进行湿磨，得中值粒径小于5μm的浆体；浆体加粘结剂、碳粉入造粒机中得生料球；在室温下自然干燥6‑8h，置于电热恒温鼓风干燥箱恒温干燥陈化8‑10h，得半成品球；置回转窑预热带下，600‑850℃预热30‑40min，得成品球；置转窑高温带煅烧，1140～1250℃保温40‑80min后自然冷却至室温后得烧结陶粒。本发明采用湿磨充分激发了原料的潜在活性，避免了烘干及干磨时产生的粉尘污染；极大限度地减少了磷尾矿堆存的环境污染和资源浪费，本发明制备的烧结陶粒具有耐水、高强、耐热耐火性，可广泛用于建筑结构和景观。

技术领域

本发明属于属于建筑材料技术领域，具体涉及一种以磷尾矿为主要原料制备烧结陶粒的方法。

背景技术

磷矿石浮选产生了大量的尾矿，需要挤占大量的土地，这些尾矿由于数量大，尾矿在受到腐蚀时，或者尾矿中的可迁移元素发生化学迁移时，将会对大气和水土造成严重污染，并导致土壤退化，植被破坏甚至直接威胁到人畜的生命安全。尾矿库包括尾矿坝、库区等，是尾矿设施的主要部分。矿山生产设施建设中，尾矿设施投资较大，一般约占矿山建设总投资的5％～10％，且维护和运营费用高。因此将磷矿尾矿资源化利用迫切并重要。

磷尾矿是主要来自于选矿提取精矿以后剩下的尾渣，由于浮选工艺的不同，其产生的磷尾矿分为正浮选尾矿和反浮选尾矿，正浮选尾矿中硅质矿物含量较高，反浮选尾矿中白云石矿物含量较高。

建筑的节能越来越受到人们的关注，陶粒以其质轻、价格低廉及良好的隔热性能广泛用于建材、耐火保温材料等部门，特别是烧结陶粒，因其工艺简单、强度高而得到广泛应用。当前制作陶粒的主要原料为铝硅酸盐矿物或工业固体废弃物。在国内外研究中，主要用页岩或粉煤灰为原料制备陶粒(高跃绪，一种粉煤灰陶粒[P]CN101182186A，2007)，而页岩的过度开采会对环境产生影响，粉煤灰作为近年来新型建筑材料价格逐年上涨。

目前公开的技术方案中，制备陶粒的主要原料多为硅藻土(张若愚，2004)、玻璃废渣、赤泥、硼泥、石英砂尾泥等(尹国勋，2008，徐晓虹，2003，吴声彪，2004，金宜英，2009)，不过目前固体废弃物陶粒比例较小，亟需大量发展生产和应用固体废弃物陶粒，而且利用磷尾矿制备烧结陶粒的报道很少，其具有环保和可持续发展的意义。

CN101486563B公开了一种由矿山尾渣烧制的生物陶粒及其制备方法和使用方法，它以矿山尾渣3～5份；粉煤灰3～5份；污泥或生物质发泡剂1～3份为原料，在300～550℃预热温度下预热15～30min；按10～30℃/min的升温速度升温至1000～1250℃；在焙烧温度1000～1250℃条件下焙烧40～100min。

发明内容

本发明的目的是针对上述现状，旨在提供可以大量利用工业废渣,能解决磷尾矿长期对环境产生的危害；所制备的陶粒产品具有较高的强度、较好的耐水性、耐热性、耐火性和较好的堆积密度，可广泛应用于高强混凝土和景观中；具有较大经济效益的以磷尾矿为主要原料制备烧结陶粒的方法。

本发明目的的实现方式为，以磷尾矿为主要原料制备烧结陶粒的方法，具体步骤如下：

1)原料预处理：将质量份数45～60份磷尾矿和20～35份钢渣破碎至5～20mm，加入10～20份粉煤灰后，再加入30～40份的水进行湿磨，至中值粒径小于5μm的浆体；

2)成型造粒：将步骤1)所得湿磨浆体加质量份数5-8份粘结剂、5-10份碳粉入造粒机中得到生料球；

所述粘结剂为粘土和/或页岩；

3)将步骤2)所得生料球在室温下自然干燥6～8h，然后将自然干燥后的生料球置于电热恒温鼓风干燥箱在100-120℃下恒温干燥陈化8-10h，得半成品球；