构造、矿物成分、化学成分等矿物岩石学特征，确定该种适合粒状人造浮石制备的天然矿石 原料为灰绿色页岩。该灰绿色页岩是一种粘±质沉积岩(泥质岩)，其主要矿物岩石学特征 如下： (1) 矿石颜色特征 本发明确定的粒状人造浮石制备的矿石原料一灰绿色页岩，其颜色主要呈灰绿色，或 青灰色，或浅绿色岩石。如"国家岩矿化石标本资源共享平台"记载的灰绿色页岩，详见： http: vAra： a:mrf net- ca ep t eptBataDetai ：. acti otr!^tz>*h= 2311 Cu 0 u3400003- 07 0 (2) 矿石结构构造特征 本发明确定的粒状人造浮石制备的矿石原料一灰绿色页岩，W页状、薄层状层理构造 为特征，具粉砂泥质结构的致密块状岩石； (3) 矿石矿物成分特征 图1是本发明确定的粒状人造浮石制备的矿石原料一一灰绿色页岩(原矿)及其不同温 度锻烧膨化产物的X射线粉晶衍射分析（XRD)图谱，可W看出；该矿石原料主要由伊利石、 绿泥石和石英等矿物组成，并含有少量或微量其它矿物成分的岩石。
[0017] 所述的伊利石是一种2:1型二八面体层状造娃酸盐矿物，又称水云母，水白云 母，其典型的晶体化学式为KAl2[(Si, A1)4](0H)2, X射线粉晶衍射分析的鉴定特征峰是 d扣脚=1. OlOnm，d咖4)=0. 498nm，d扣俯=0. 333nm。图1中原矿的XRD属于伊利石的特征f巧射 峰值有；d(〇脚=0. 9966nm，d咖4)=〇. 4986nm，d山扣=0. 4469nm，d咖6)=0. 3340nm，d山4)=〇. 3198nm， d(i〇8)=0. 2990nm，d(i3i)=〇. 2564nm。
[001引所述的绿泥石是一种2:1型=八面体层状造娃酸盐矿物矿物，其典型的晶体化 学式为（Fe，Mg)e(化"，Fe3+)[Al2Sie02。](0H)le，其X射线粉晶衍射分析的鉴定特征峰是 d扣〇i)=l. 429nm，d咖2)=0. 714nm，d(〇M)=〇. 356nm。图1中原矿的XRD属于绿泥石的f巧射峰值 有；d(〇M)=l. 407化m，d(w2)=0. 7064nm，d(〇喊=0. 470：3nm，d扣M)=〇. 3528nm，d扣〇田=0. 2860nm。
[0019] 所述的石英是一种氧化物矿物，其典型的晶体化学式为Si〇2,其X射线粉晶衍射 分析的鉴定特征峰是d(i。。尸0. 429nm，d(。山=0. 335nm，d (.记）=0. 182nm。图1中原矿的邸D 属于石英的特征峰值有；d(i〇〇)=0. 4253皿，d(。山=0. 3340nm，d(ii〇)=0. 2455皿，d(i〇2)=0. 228〇nm， d(2〇〇)=0. 2129nm，d(〇2i)=〇. 1980nm，d (iC) =0. 1818nm，d =0. 1541nm，d咖)=0. 1374nm, d(22〇)=〇. 1228nm。
[0020] (4)矿石化学成分特征 本发明确定的人造浮石制备的矿石原料一灰绿色页岩的化学成分采用X射线巧光 光谱法（XRF)检测，根据若干样品的检测结果，得知灰绿色页岩化学成分，按质量百分 比计；Si〇2 63. 2199-67. 4739%，AI2O3 17. 4242-19. 9441%，化2〇3 5. 7451-6. 9106%，Ti〇2 0. 8073-0. 8674%，CaO 0. 4004-0. 6536%，MgO 2. 5815-2. 8623%，K2O 3. 1243-4. 4681%，化2〇 0. 9283-1. 1320%。表1列出了几批典型的灰绿色页岩的化学成分含量，W及平均值。因此， 其化学成分是W Si化为主，并含侣、铁、巧、儀、钟、钢等成分，总体特征与天然浮石具有一定 相似性的岩石。
[002U 表1灰绿色页岩化学成分的XRF检测结果.W炬)％
【主权项】
1. 一种以灰绿色页岩为原料制备粒状人造浮石的方法，其特征是，以天然灰绿色页岩 为原料，依次通过以下步骤制得： (1) 矿石破碎：将所述天然灰绿色页岩原料破碎至粒径为20mm以下； (2) 预热保温：在空气环境中，以10°C /min-20°C /min升温速率，将步骤（1)所得物料 加热至 240°C _800°C，并保温 12 min-30min ; (3) 煅烧膨化：在空气环境中，以10°C /min-20°C /min升温速率，将步骤（2)预热保温 物料加热至 1050°C -1200°C，并保温 15 min-30 min ; (4) 物料冷却：在空气环境中，将步骤（3)煅烧膨化物料缓慢冷却至400°C以下； (5) 物料筛分：将步骤（4)冷却后的物料筛分为5mm-25mm粒径，即得到粒状人造浮石产 品； 其中，所述的灰绿色页岩是一种页状和薄层状层构造的粘土质沉积岩，其化学 成分组成为，按质量百分计，SiO2 63. 2199-67. 4739%，Al2O3 17. 4242-19. 9441%，Fe2O3 5. 7451-6. 9106%, TiO2 0. 8073-0. 8674%, CaO 0. 4004-0. 6536%, MgO 2. 5815-2. 8623%, K2O 3. 1243-4. 4681%，Na2O 0· 9283-1. 1320%。
2. 根据权利要求1所述的一种以灰绿色页岩为原料制备粒状人造浮石的方法，其特征 是，在矿石破碎后，先进行矿石筛分，再进行预热保温：将通过步骤（1)破碎后的矿石筛分 为粒径3mm-20mm的物料。
【专利摘要】本发明涉及一种以灰绿色页岩为原料制备粒状人造浮石的方法，以天然灰绿色页岩为矿石原料，不添加其它任何试剂，第1是采用破碎设备将矿石原料破碎至-20mm；第2是采用筛分设备将破碎矿石筛分为粒度3mm-20mm的物料；第3是在空气环境中，采用煅烧加热设备和10℃/min-20℃/min升温速率，将筛分物料加热至240℃-800℃，并保温12-30min；第4是在空气环境中，采用10℃/min-20℃/min的升温速率，将预热保温物料加热至1050℃-1200℃，并保温15-30min；第5是在空气环境中，将煅烧膨化物料缓慢冷却至400℃以下；第6是采用筛分设备，将煅烧膨化冷却物料筛分为5mm-25mm粒径，即得到粒状人造浮石。效果明显，安全性好，工艺简单，推广应用容易，用途广泛，社会经济效益显著。
【IPC分类】C04B20-06, C04B38-00
【公开号】CN104649706
【申请号】CN201510094043
【发明人】汪灵
【申请人】成都理工大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年3月3日