本发明涉及一种红土镍矿酸浸废渣生产建筑陶粒的方法，属于资源环境领域。
背景技术：
红土镍矿主要成分为ni、sio2、mgo、fe2o3、al2o3、cao等，其中si含量一般为3-35％，湿法冶镍时，常用硫酸(或者盐酸)酸浸，酸浸废渣的主要成分是sio2、cao、al2o3、fe2o3等成分，水分含量约为30～50％，按照干基计算其中sio2含量可达30～70％，fe、mg、al和ca等成分约20～40％；这部分废渣基本都作为堆放处理，占用大面积土地，耗费巨大而且污染环境。近年来随着国家对清洁生产的要求提高及人们环保意识的增强，国内外关于废物处理和再生利用的各项法规逐步实施，对废物的处理要求也越来越高，冶镍企业废渣资源化处置势在必行。废渣中硅资源化的利用，既可以减少废渣处置费用，又可以产生新的效益，符合循环经济的理念和清洁生产要求。
陶粒是一种建筑用轻骨料，用它可代替传统的碎石、河卵石等制成轻集料混凝土制品，如空心砌块、轻质板材等。陶粒是生产节能墙体材料或现场浇注轻型节能墙体的优质原材料，具有轻质、保温、隔音、环保等特点。近期国家出台了在多个城市限期禁止使用粘土实心砖等一系列墙改政策，因此，混凝土空心砌块的应用量逐年加大，作为混凝土空心砌块的主要原材料之一，我国建筑陶粒产量约1000万立方米，陶粒产品的需求也将不断增加，市场前景很好。但由于我国目前陶粒生产的原料主要为页岩和粘土，受页岩尤其是粘土资源的限制，陶粒行业的发展受到了很大制约。出于行业长远发展以及降低生产成本的考虑，利用固体废弃物生产陶粒的研究和实践工作越来越受到重视，是国家政策鼓励的方向。
烧制轻质建筑陶粒时,原料的化学成分是致陶粒膨胀的主要因素。根据公开资料，按各组分作用可分为三个功能部分：其一是成陶成分,有sio2、al2o3及fe2o3，在原料中占3/4；其二是起助熔作用的熔剂氧化物，主要有na2o、k2o、feo、mgo、cao等；其三是发气物,在物料高温时产生气体,如h2o、o2、co2、co、h2等。不添加助胀剂的原料化学成分多在以下范围(％):sio2:48～68、al2o3:12～18、fe2o3:5～10、k2o+na2o+cao:2.5～25.0。原料的化学成分如能控制在上述范围内,多数料球都能烧胀。学者riley在研究粘土陶粒烧胀性时，适宜粘度的原料化学成分范围为sio2:53％～79％,al2o3:10％～25％,fe2o3、k2o、na2o、cao、mgo等熔剂之和为13～26％。
目前各种红土镍矿酸浸废渣处置比例很低，但其主要成分和比例适宜生产建筑用陶粒；设计合理的工艺生产建筑用陶粒，有着广阔的前景，对湿法冶镍产业及生态环境有着重大的现实意义。
技术实现要素：
本发明的目的是针对红土镍矿酸浸废渣处置现状中存在的问题，提供一种红土镍矿酸浸废渣生产建筑陶粒的方法，该方法利用红土镍矿酸浸废渣的主要组分硅、铝、铁等作为陶粒的主要成分，利用废渣中的ca0、mgo、fe2o3等成分作为助熔剂，加入少量碳和石灰石作为发气组分、废渣中水分作为造粒粘接剂，生产建筑用轻质陶粒，符合国家循环经济政策且具有着显著的经济和环境效益。
本发明的技术方案：
一种红土镍矿酸浸废渣生产建筑陶粒的方法，步骤如下：
1)在把红土镍矿酸浸废渣和添加剂加入混合器，搅拌混合均匀；
2)将上述搅拌均匀的混合物输送到造粒设备，使用成球机或者压力造粒，固体颗粒粒径为1-20mm；
3)固体颗粒进入锻烧炉，热源炉提供热能供锻烧炉在1000-1300℃温度下煅烧熔胀20-60分钟，得到熔胀后的陶粒；煅烧的尾气用于烘干废渣，烘干的废渣用于生产造粒；利用热量后的尾气经脱硫脱硝处理后，达标排放；
4)将熔胀后的陶粒用风冷却到70℃以下得到成品，产品质量符合建筑用陶粒指标；冷却产生的热风用于热源炉作为助燃风使用，回收热量。
所述步骤1)中的红土镍矿酸浸废渣是指红土镍矿使用酸浸取后的不溶物；所述添加剂为碳粉或石灰石粉的一种或者两种任意比例混合物，其添加量为红土镍矿酸浸废渣的1-15wt％，其颗粒粒径为30-500um。
所述步骤3)中热源炉为利用燃煤、燃油或燃气提供热源的任意设备。
本发明的有益效果是：
1)本发明使用红土镍矿废渣生产建筑陶粒，充分利用了废渣中主要成分，变废为宝，处置成本低，符合国家循环经济政策；
2)本发明设计了节能流程，节能效果显著；
3)本发明资源化产品市场容量大，成本低，是红土镍矿废渣处置的优选方向，有着显著的经济和社会效益。
附图说明
图1是本发明工艺流程图。
具体实施方式
以下通过实施例进一步说明，但不构成对本发明的限制。
实施例1：
一种红土镍矿酸浸废渣生产建筑陶粒的方法，步骤如下：
1)红土镍矿酸浸废渣1000kg(含水35％)和添加剂碳粉80kg入混合器，搅拌混合均匀；
2)搅拌均匀的混合物，输送到造粒设备，使用成球机造粒，固体颗粒粒径为4-8mm；
3)固体颗粒进入锻烧炉，热源炉使用煤加热，使锻烧炉在1150℃温度下煅烧熔胀25分钟，得到熔胀后的陶粒；煅烧的尾气用于烘干废渣，烘干的废渣用于生产造粒；利用热量后的尾气经脱硫脱硝处理后，排放温度95℃，达标排放；
4)熔胀后的陶粒用风冷却到60℃成为成品，得到成品陶粒680kg，经测试所制得陶粒达到性能如下：堆积密度(kg/m3)430，筒压强度(mpa)7.5，吸水率7.3％产品质量符合建筑用陶粒指标；冷却产生的热风用于热源炉作为助燃风使用，回收热量。
图1是本发明工艺流程图。
实施例2：
一种红土镍矿酸浸废渣生产建筑陶粒的方法，步骤如下：
1)红土镍矿酸浸废渣1000kg(含水35％)和添加剂石灰石粉100kg加入混合器，搅拌混合均匀；
2)搅拌均匀的混合物，输送到造粒设备，使用成球机造粒，固体颗粒粒径为2-6mm；
3)固体颗粒进入锻烧炉，热源炉使用煤加热，使锻烧炉在1200℃温度下煅烧熔胀28分钟，得到熔胀后的陶粒；煅烧的尾气用于烘干废渣，烘干的废渣用于生产造粒；利用热量后的尾气经脱硫脱硝处理后，排放温度95℃，达标排放；
4)熔胀后的陶粒用风冷却到50℃成为成品，得到成品陶粒750kg，经测试所制得陶粒达到性能如下：堆积密度(kg/m3)330，筒压强度(mpa)7.1，吸水率9.2％产品质量符合建筑用陶粒指标；冷却产生的热风用于热源炉作为助燃风使用，回收热量；
实施例3：
一种红土镍矿酸浸废渣生产建筑陶粒的方法，步骤如下：
1)红土镍矿酸浸废渣1000kg(含水35％)和添加剂碳粉和石灰石粉各25kg,总计50kg入混合器，搅拌混合均匀；
2)搅拌均匀的混合物，输送到造粒设备，使用成球机造粒，固体颗粒粒径为2-5mm；
3)固体颗粒进入锻烧炉，热源炉使用煤加热，使锻烧炉在1150℃温度下煅烧熔胀30分钟，得到熔胀后的陶粒；煅烧的尾气用于烘干废渣，烘干的废渣用于生产造粒；利用热量后的尾气经脱硫脱硝处理后，排放温度95℃，达标排放；
4)熔胀后的陶粒用风冷却到50℃成为成品，得到成品陶粒660kg，经测试所制得陶粒达到性能如下：堆积密度(kg/m3)480，筒压强度(mpa)8.5，吸水率6.5％产品质量符合建筑用陶粒指标；冷却产生的热风用于热源炉作为助燃风使用，回收热量；
上述实施例只为说明本发明的技术方案及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。