[发明专利]一种利用陶土制备烧结透水材料的方法

说明书

本发明公开一种利用陶土制备透水砖的方法，其原料包括陶土15‑85％、铝土矿尾矿0‑30％、硅质岩0‑60％、风化岩0‑80％、钙质岩0‑20％中的一种或多种按照质量百分比混合磨细，控制粉料200目筛余量小于3％；直接将粉料进行造粒制备出陶瓷粉料颗粒，将其进行筛分获得分级颗粒并进行干燥，其干燥颗粒含水率控制到质量百分含量的6～13％；然后将器进行压制成型，其压缩比控制到0.38～0.48；最后将压制生坯干燥并在1100～1180℃烧成，获得烧结透水材料。采用本发明的制备方法，可实现陶土和尾矿的高附加值批量化使用，生产方法简单易行，有利于实现工业化生产；所制备的烧结透水砖可作为海绵城市透水铺装材料、过滤材料、吸附材料等，抗折强度大于4.5MPa，透水系数大于2×10^‑2cm/s，性能优良。

技术领域

本发明属于劣质矿产资源综合利用领域，具体涉及一种劣质矿产资源的利用以及新型多孔材料制备的方法。

背景技术

陶土是一种粘土组分少的陶瓷原料，在全国均有分布。贵州省矿产资源丰富，其中各类陶土粘土资源储量数百亿吨，主要存在于黔北、清镇到黔西南一带。贵州余庆一处就探明陶土矿床资源量超过31亿吨，全为露天开采。但是，由于贵州陶土成矿岩石普遍存在粘土矿物含量少，高钙高铁等杂质成分含量高的特点，除了极少部分应用于水泥行业外，大部分未能有效利用。余庆陶土的典型成分为SiO₂为54.29％，Al₂O₃为14.21％，K₂O为3.60％，Fe₂O₃为5.95％，CaO为17.47％，MgO为2.87％，SO₃为0.05％，TiO₂为0.81％等。因此陶土中含有较多的CaO以及Fe₂O₃，导致了其利用在传统石英-黏土-长石陶瓷体系中会导致其收缩率增大，烧结区间降低，易变形等缺陷。

另外当地在开采矿产资源时会产生大量的尾矿资源，这些资源都没有有效的利用途径，目前的处理方式为露天堆积，可能会引起沙尘暴或形成泥石流等自然灾害，因此将其制备成建筑陶瓷材料不但可以有效的利用资源也可以解决其处理难的问题。

公开号为CN 03133228.5的中国专利中提出了一种利用陶土生产路边石、地砖的制备方法，系由高岭土、硼砂、石英及长石混合配制而成，其配为(重量百分比)：高岭土75～80％、硼砂5～8％、石英6～10％、长石6～10％制成半成品后经隧道窑高温烧结成通体全瓷。

公开号为CN105541282A的中国专利中提出了一种利用高钙陶土和白云石生产陶瓷砖的方法。制备工艺为高钙陶土50份～90份，白云石2.5份～30份，经过湿磨、造粒、成型、烧制等工序制备出了高性能的陶瓷砖。

公开号为CN105565775B的中国专利：一种利用高钙陶土生产陶瓷砖的方法，提出在制备陶瓷砖原料中，高钙陶土(不含灼减)占质量百分比为30～86％，其他关键组分配料(不含灼减)占混合原料的质量百分比为：硅石0～30％、含钾页岩0～20％、低品位铝土矿0～25％、其它粘土0～10％。原料经颚式破碎机破碎，然后将以上原料及相应传统陶瓷添加剂按配方加入球磨机，并加水进行湿磨混匀，湿磨至250目筛筛余小于2.5％，湿磨混合料通过干燥造粒和压制成型工艺或者通过挤压成型工艺获得陶瓷坯体，并进一步送入窑内烧制获得陶瓷制品。

以上3个方法能够大量利用陶土资源，但是这2个专利方法制备产品为传统陶瓷砖，产品竞争力差；且第一个方法还使用大量高岭土等陶瓷原料，导致成本高，很多地区原料受限。

公开号为CN104496537A的中国专利中提到了一种以60％的页岩、20-25％的大豆秸秆、总量为20-25％的铁粉和生石灰支成砖坯，在将含水率为50-55％的陶土泥浆喷涂在砖坯表面在950-1200℃的温度下烧结8-12h最终的到具有良好的保温、隔热、隔音、防水、抗冻、不变色、耐久、环保无放射性可用于室内室外的清水砖。该方法陶土使用量较低，且使用秸秆等发泡剂工艺复杂。