本发明属于利用固体工业废渣制备用于建筑内墙或地面等场所的导电陶瓷制品的方法，涉及一种硫铁矿烧渣制备导电陶瓷制品的方法。制得的导电陶瓷制品特别适用于制备导电防静电材料、建筑导电发热内墙砖或地面砖，也可用于其它需要低电阻率特性各类应用中。
背景技术：
硫铁矿烧渣是采用硫铁矿制备硫酸或硫磺过程中所排出的一种废渣。我国硫铁矿资源丰富，占世界总储量的10%，居第三位，仅川南、滇北、黔西的原六盘水经济区煤系硫铁矿资源储量就达65 亿吨，远景储量400 亿吨以上，但我国硫铁矿多以中低品位为主，平均地质品位17.68%。我国中低品位硫铁矿常规利用为洗选成硫精砂作硫酸生产原料，但大量选矿尾矿渣的堆存对当地的生态环境、工农业生产、人民身体健康造成了严重的危害，对周围水域等环境造成严重的污染。同时硫精砂每生产1 吨硫酸大约排放0.7 吨的硫铁矿烧渣，当前，我国每年排放几百万至上千万吨的烧渣，排放量相当大，其有效利用一直期待技术突破。现有公司、企业或科研院所成功开发了用中低品位硫铁矿直接生产硫磺、硫酸新技术，与传统技术相比其不需要选矿等工艺，解决了尾矿排放的环境压力，但其烧渣的排放量更大。该烧渣，铁品位低不能用做炼铁原料，生产固体污水处理剂以及氧化铁红等因需求量少而使得烧渣的消耗量不大，用作水泥辅助配料及替代铁矿石做水泥烧成用矿化剂应用不广。因此，如何高效低成本、大规模地利用中低品位硫铁矿烧渣更是制约中低品位硫铁矿直接利用新技术推广应用瓶颈。
技术实现要素：
本发明的目的旨在利用硫铁矿制酸后排出的高铁硫铁矿烧渣制备附加值高的导电陶瓷制品，其可以用于发热采暖地面或防静电等场所，节能减排。本发明提出一种利用固体工业废弃物硫铁矿烧渣为主要原料制备导电陶瓷制品的方法，本发明制得的导电陶瓷制品，不仅成本低廉，变废为宝，而且能够大量消耗烧渣，没有二次排放污染。
本技术用工业废渣硫铁矿烧渣制备导电陶瓷制品，其具备较高的力学性质，较高的导电性及较好的电阻率稳定性。既具备结构材料的特点又具备导电性，同时还具备机敏特性。该导电陶瓷制品不仅可以作为建筑结构材料，而且可以用于电工、防电磁干扰、电磁屏蔽、工业防静电、电加热器、电力设备接地工程和钢筋阴极保护，是一种多功能智能制品。
本发明的内容是：一种硫铁矿烧渣制备导电陶瓷制品的方法，包括下列步骤：
a、预处理：将硫铁矿烧渣和矿化剂为萤石或NaHCO3 或磷石膏, 分别磨粉为粒径
≤ 0.1mm 的粉体，还原剂为煤粉或焦炭或石油焦, 将还原剂磨粉为粒径≤ 0.1mm 的粉体；b、配料：按硫铁矿烧渣：还原剂为10 ：0.5 ～ 1.5 的质量比例混合，按照硫铁矿烧渣和还原剂的混合物掺入质量比为0% ～ 8% 的矿化剂；c、混合：将硫铁矿烧渣、还原剂及矿化剂的共同混合物在磨机中混磨至勃氏比300-500m2/kg，使其充分混合均匀，制得混合料；d、成型：将混合料在压力下成型为所设计的形状，得到成型样；e、焙烧：将成型样置于高温炉内焙烧，以4 ～ 6℃ /min 的升温速率，升温到800℃，保温60 ～ 120min ；再以3 ～ 5℃ /min 升温至1250 ～ 1450℃，保温30 ～ 240min ；f、制成品：将焙烧后试样随炉冷却至常温取出，即制得导电陶瓷制品。
本发明的硫铁矿烧渣的化学组成与含量可以不受限制。
采用本发明的制备工艺可实现导电陶瓷制品的电阻率在0.6Ω·m 以上，抗压强度在5MPa ～ 120MPa 范围内可调。且硫铁矿烧渣用量大于80%。
与现有技术相比，本发明具有下列特点和有益效果：
（1）本发明制备的导电陶瓷制品采用的是工业废弃物——硫铁矿烧渣，且用量大于80%，变废为宝，成本低廉，满足国家节能减排要求；
（2）本发明制备的导电陶瓷制品具有较低的电阻率，较高的强度、尺寸外型可选，可用于防静电、地面发热等场所，用途广且性能良好；
（3）本发明制备导电陶瓷制品的反应及导电机理如下：首先在还原气氛下，C 以及由C与O2 不充分反应形成的CO 与硫铁矿烧渣中的Fe2O3 反应，将Fe2O3 还原为FeO、Fe3O4 以及Fe 而导电；其次在反应的高温下，由于还原物质以及其它组分作用而使Fe2O3 形成缺陷而导电；最后在反应的高温下煤粉过量形成未反应完的焦炭而具有的石墨微晶结构而导电；这三种作用协同导电而较大的降低电阻率从而制得导电材料；在高温及矿化剂的作用下，成型样发生化学反应生成莫来石等高强矿物大幅度增加制品强度，从而制得低电阻率高强的导电陶瓷制品；
（4）本发明制备工艺简单，容易操作，实用性强。
具体实施方式
下面给出的实施例拟对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1：
一种硫铁矿烧渣制备导电陶瓷制品的方法，包括如下步骤：
a、预处理：将硫铁矿烧渣磨粉至粒径≤ 0.1mm ；煤粉为市售的粒径≤ 0.1mm 的粉体；煤粉的工业分析为挥发份19.38%，固定碳61.51%、水分0.59%，灰分18.51% ；百分比为质量百分比例，后同；硫铁矿烧渣的主要组成成分和质量百分比例为：SiO2 30.47% ，Al2O3 25.82% ，Fe2O328.38% ；后同；b、配料：按硫铁矿烧渣：还原剂煤粉为10 ：1 的质量比例混合，称取3.5kg 混合物；c、混合：将硫铁矿烧渣、还原剂煤粉的共同混合物在磨机中混磨至勃氏比表面积为450m2/kg，使其充分混合均匀，制得混合料；d、成型：称取混合料20g，放入一个直径25mm 的成型模具中，在抗压实验机下以200 N/S 的速度，目标压力30MPa，保压时间60 S 进行压制成型，得成型长径比为20/25 的成型样；e、、焙烧：将成型样置于还原气氛的高温炉内焙烧，以5℃ /min 的升温速率，升温到800℃，再保温焙烧60min，再以3℃ /min 升温至1250℃，保温120min ；f、制成品：将焙烧后导电样在还原气氛下随炉冷却至常温取出，即制得导电陶瓷制品。
经检测，制得的导电陶瓷制品的电阻率为2.6 Ω·m，强度为17MPa。
实施例2 ：
一种硫铁矿烧渣制备导电陶瓷制品的方法，包括如下步骤：
a、预处理：将硫铁矿烧渣磨粉至≤ 0.1mm ；煤粉为市售的粒径≤ 0.1mm 的粉体；
b、配料：按硫铁矿烧渣：还原剂煤粉为10 ：1 的质量比例混合，称取3.5kg 混合物；c、混合：将硫铁矿烧渣、还原剂煤粉的共同混合物在磨机中混磨至勃氏比表面积为450m2/kg，使其充分混合均匀，制得混合料；d、成型：称取混合料20g，放入一个直径25mm 的成型模具中，在抗压实验机下以200 N/S 的速度，目标压力30MPa，保压时间60 S 进行压制成型，得成型长径比为20/25 的成型样；e、焙烧：将成型样置于还原气氛的高温炉内焙烧，以5℃ /min 的升温速率，升温到800℃，再保温焙烧60min，再以3℃ /min 升温至1350℃，保温120min ；f、制成品：将焙烧后导电样在还原气氛下随炉冷却至常温取出，即制得导电陶瓷制品。经检测，制得的导电陶瓷制品的电阻率为3.2 Ω·m，抗压强度为48MPa。