[发明专利]一种钙镁质磷矿尾矿复合镁质原料制备白云石砖的方法

说明书

本发明提供一种钙镁质磷矿尾矿复合镁质原料（包括蛇纹石、镁橄榄石等）制备白云石砖的方法。（1）将处理后的钙镁质磷矿尾矿与镁质矿石按比例混合后加入酚醛树脂，经混炼、压坯煅烧得到白云石熟料；（2）白云石熟料经破碎成不同粒径配料后，再按粒径级别顺序经混合，边搅拌，边添加酚醛树脂，经混炼、压坯煅烧得到白云石砖。最终得到符合一定技术标准的白云石砖耐火材料制品，将磷尾矿这一大宗工业固废转变为特色资源加以综合利用，为磷化工产业的绿色发生和可持续发展注入新的动力。

技术领域

本发明涉及一种钙镁质磷矿尾矿复合镁质原料制备白云石砖的方法，尤其是经过浮选之后直接与镁质原料复合后经过一定的工艺处理后制得稳定性能较好的白云石砖，可作为耐火材料，为磷化工企业尾矿处理得到新的利润增长点。

背景技术：

磷矿尾矿是磷化工行业选矿提取精矿后产生的大宗矿业固体废弃物，目前我国约有2亿吨的磷尾矿堆积，其综合利用率不足10％，大部分堆存在尾矿库中。磷尾矿的堆存会带来一系列的环境问题、安全问题，也会给企业带来巨大的资金及用地压力，严重制约了企业的可持续发展。

白云石砖广泛应用于转炉炉衬耐火材料，具有良好的挂窑皮性能和使用寿命。目前国内对于白云石砖的研究很多，但是用钙镁质磷尾矿作为原料的很少。在已有的研究资料中，磷尾矿中加入了氧化锆、氧化钛等高价值、高质量的物料作为改性剂。磷尾矿与矿石原料复合制备白云石砖的研究还不曾见到。

本发明针对钙镁质磷尾矿的特点镁钙质耐火材料稳定性差的问题，对磷尾矿进行提纯以及复合，最终制得稳定性能较好的白云石砖。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钙镁质磷矿尾矿复合镁质原料制备白云石砖的方法，可以有效降低利用磷尾矿制备耐火材料的成本，试现对磷尾矿的高附加值利用。本发明技术方案包括以下几个步骤：

(1)将镁钙质磷矿尾矿经过洗涤、分离、脱药、烘干经磷浮选得到钙镁质(主要是白云石)组分，其中18-21％，CaO品位28-32％，两者折合成白云石约为90-98％；P₂O₅品位小于2.0％(作为原料1)；

(2)将镁质矿石原料经过破碎、磨矿等步骤处理至粒度为50-80μm；(作为原料2)；

(3)将原料1、原料2以一定的比例混合，加入适量的酚醛树脂作为结合剂，充分混炼后用摩擦压砖机压坯。干燥后在1600-1700℃煅烧，制得稳定性白云石熟料。

(4)将步骤(3)获得的熟料再破、粉碎成颗粒料，一部分磨成细粉，按一定的级配进行配料。以酚醛树脂为结合剂，按照一定的加料顺序在湿碾机中混合均匀，用摩擦压砖机成型。砖坯经一定时间的湿养护后，干燥至水分小于0.5％，于1400-1500℃烧成后即为白云石砖。

步骤(1)中浮选磷过程中采用一粗一精一扫的闭路作业。其中，粗选药剂制度：碳酸钠7000-9000g/t，捕收剂TP 200-300g/t；磷扫选药剂制度：碳酸钠2000-3000g/t，捕收剂TP 100-150g/t；磷精选药剂制度：碳酸钠2000-3000g/t。

步骤(2)中镁质原料包括蛇纹石、镁橄榄石等含有镁质、硅质具有一定耐火性能的矿石原料。

步骤(3)原料1、原料2的质量比为1-4∶1，结合剂酚醛树脂的比例为原料总重的1％-4％，最终混合物料中P₂O₅不超过1.2％。

步骤(4)中白云石熟料经破碎成1mm以下、1-3mm、3-5mm三个不同粒级配料，三者最佳配比为1：0.6-1.5：0.4-1。

云石熟料不同粒级配料的加料顺序为3-5mm粒级配料→酚醛树脂→混练2-3min→1-3mm粒级配料→混练2-3min→1mm以下粒级配料→混练5-8min。