[发明专利]应用二氧化碳碳化法制备菱镁矿粉矿生球的方法

说明书

本发明涉及一种应用二氧化碳碳化法制备菱镁矿粉矿生球的方法，包括以下步骤：称取一定量的菱镁矿粉矿，向称取的菱镁矿粉矿中加入MgO粉，再经过搅拌混合将物料充分混匀，向充分混匀物料中加水并进行机械搅拌、焖料，启动圆盘造球机并且向圆盘造球机中加入焖后物料作为母球料，向母球料加水造母球，当母球形成后，视母球长大情况，向母球打水或者加料促使母球长大，当球团长到合适粒度时，停止打水和加料，球团在球盘内滚压一段时间。将生球放入竖窑中，利用通气装置通入CO₂。本发明技术具有球团粘结力大、生料球团焙烧强度高、焙烧过程环保的优点。

技术领域

本发明属于菱镁矿综合利用技术领域，具体涉及一种应用二氧化碳碳化法制备菱镁矿粉矿生球的方法。

背景技术

菱镁矿是我国的优势资源，在现已探明储量中，中国约占世界总储量的26.5%。我国的菱镁矿资源主要分布在辽宁和山东，其中辽宁约占全国总资源的85%，辽宁菱镁矿资源主要分布在海城和大石桥。菱镁矿应用最为广泛的领域是制备镁质耐火材料，由于镁质耐火材料具有较高的耐火性、耐碱侵蚀等优异的物理化学特性，很多企业会通过高温煅烧等工艺将天然菱镁矿制成用于生产各类镁质耐火材料，如：轻烧镁砂、烧结镁砂、电熔镁砂等。然而所生产的烧结镁砂中大多使用竖窑，竖窑生产只能使用块状矿石，所以很多矿山企业一般在采矿过程中，将大量粉矿碎矿抛弃在矿区得不到利用，其中相当一部分粉矿和碎矿是优质矿石。

菱镁矿区废弃的有利用价值的粉矿不仅造成了严重的资源浪费，同时对矿区的环境和生态造成不同程度的影响。国内外相关专家学者做了大量相关研究，利用粉矿和碎矿通过造球或造块等方式利用品位相对较高的粉状或是粒状菱镁矿。据有关报道，菱镁矿粉矿造球和造块的方法有很多，包括利用有机结合剂的菱镁矿粉矿的造球技术、利用无机结合剂的菱镁矿粉矿的造球技术等。虽然有机结合剂和无机结合剂的粘结效果都相当优异，但是这两种类型的结合剂在压球料焙烧过程中都存在一些问题，有机结合剂如糊精、CMC、PVB等在高温下会生成CO₂和有毒气体，同时有机物挥发会在菱镁矿压球料中留下孔隙，降低烧后镁砂致密性，而且有些有机结合剂会带有一定程度的毒性；无机结合剂（比如MgCl₂、MgSO₄等）虽然不会对烧后镁砂原料的机械性能造成影响，但是无机结合剂在焙烧过程也会影响环境。

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种应用二氧化碳碳化法制备菱镁矿粉矿生球的方法，该技术是一种低成本和环境友好的菱镁矿粉矿造球技术，所制备的菱镁矿粉矿生球具有合适的生球粒度，抗压强度和落下强度，符合菱镁矿粉矿压球料用于竖窑煅烧的粒度和强度要求。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

应用二氧化碳碳化法制备菱镁矿粉矿生球的方法，其特征在于，具体操作步骤如下：

步骤一，以质量百分比计，将80-99%菱镁矿粉矿和1-20% MgO粉，以50-80r/min搅拌混合20-30min，得混合粉料；

步骤二，外加混合粉料总质量5-25%的水，以50-250g/min的速度向混合粉料中滴加，同时搅拌，得润湿物料；

步骤三，将所述润湿物料在室温下、密封焖料30-50min，得焖后物料；

步骤四，将所述焖后物料作为母球料加入到圆盘造球机中，圆盘造球机转动速度为30-70r/min，向母球料中用喷滴方式以50-100g/min速度加水造母球，当母球形成后，继续向母球打水、加料促使母球长大为球团，当球团粒径达到100-150mm时停止打水和加料，让球团在圆盘造球机内滚压10-20min，即制得菱镁矿粉矿生球坯；

步骤五，将所述菱镁矿粉矿生球放于竖窑中，并通温度为200-400℃的1vol% - 20vol%CO₂ 60-120min；后自然降温至100℃以下，出料，即制得增强的菱镁矿粉矿生球。