[发明专利]一种镍铁渣陶瓷及其制备方法

说明书

本发明提供了一种镍铁渣陶瓷及其制备方法，所述方法包括：取石英、富硅铝原料、钙质原料中的一种或多种，按镍铁渣20‑65％，石英0‑10％，富硅铝原料20‑70％，钙质原料0‑30％的质量百分比与镍铁渣混合，经研磨后进行造粒、成型、烧成，得到镍铁渣陶瓷。采用本发明的制备方法，可实现镍铁渣的批量化使用，生产方法简单易行，有利于实现工业化生产；所制备的建筑陶瓷材料(陶瓷砖以及陶瓷烧结砖)和工业陶瓷等陶瓷材料晶相中含有钙长石、尖晶石、橄榄石、堇青石中一种或多种，易于烧结，力学性能优良。

技术领域

本发明属于固体废弃物资源综合利用领域，具体涉及一种镍铁渣陶瓷及其制备方法。

背景技术

近年我国镍铁冶炼所排放的镍铁渣年产量在4000万吨以上，已成为继高炉矿渣、钢渣、赤泥之后第四大冶炼渣。镍铁渣目前没有很好的利用渠道，其主要的处理方式是露天堆存或填埋，从而造成了巨大的资源浪费和环境破坏，严重制约了镍铁冶炼行业的可持续发展。

镍铁渣的开发利用，目前主要在以下三个方面：混凝土细集料、与碱激发剂复合制作复合无机聚合物、与石灰石和矾土复合制作高铝水泥。混凝土因成分的限制仅有对高炉镍铁渣的开发利用，但高炉镍铁渣中的硅氧聚合度较高，影响水化速度，因此也限制了高炉镍铁渣的掺量；无机聚合物的制作，因受到市场需求量的影响，其消耗量相比建筑材料领域，十分有限。

随着建筑陶瓷行业的迅速发展，我国陶瓷砖年产量已接近100亿m²，但是天然矿物资源日益减少，使得陶瓷砖的工业原料十分缺乏。故此，实现充分利用工业固体废弃物代替天然矿物资源生产陶瓷砖，不仅降低工业固体废弃物对环境的危害，也可以减少天然非金属矿物资源的开发，避免过度开采带来的生态系统破坏的风险。

目前关于镍铁渣应用在建筑材料上的研究主要是利用镍铁渣制备免烧砖。

公开号为CN 103771811A的中国专利中提出了一种镍铁渣自保温蒸压砖及其制备方法，其蒸压砖强度等级可达MU30。通过将粉状镍铁渣(0.18-0.25mm)、颗粒状镍铁渣(0.75-1.5mm)和钙质材料经过干搅拌、湿搅拌、打散、陈化、二次加水、轮碾制得坯料再挤压成型制成砖坯经过初期养护后送入蒸压釜制得蒸压砖。该方法不但原料要求高、工艺复杂，且成品强度较低，由于镍铁渣易磨性较差，该方法能耗较大。

公开号为CN 106082895A的中国专利中提出了一种利用镍铁渣配加适量生石灰等，经成型、静停、蒸压养护等工序制备出了透水砖。该方法制备的透水砖抗折强度为3.6MPa，透水系数为0.014cm/s，该透水砖强度较低；公开号CN104163596A公开了之中镍铁矿渣路面透水砖及其制备方法，即采用镍铁矿渣、活性微粉、水泥等原料，通过标准养护28天养护制备了透水砖，产品抗压强度可达34.6MPa，透水系数为0.005cm/s，该方法生产周期长，活性微粉需要磨制300～500目，能耗较高。

公开为CN105948508A的中国专利中提到了一种以镍铁废渣为原料采用全电熔压延法生产的微晶玻璃及其制备方法，它是以镍铁废渣为主料，以轻烧镁、磷酸二氢钙、钛白粉、花岗石和纯碱为辅料，加水混合后送至全电熔窑中在1350-1500℃温度下先熔化再在1400～1450℃温度下澄清和均化再将其经流液洞、上升道进入料道，经过料道降温后，进入压延机在1150-1250℃温度下压延成型，成型的玻璃经过退火保温后冷却出窑得到微晶玻璃。微晶玻璃制备工艺复杂、成本高、难以实现批量化生产，其对镍铁渣的利用对于镍铁渣总量来说无疑是杯水车薪。

目前尚未发现镍铁渣在陶瓷砖方面应用研究的相关报道。

发明内容