一种脱硫石膏和铁尾矿陶粒及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于工业废料资源综合利用技术领域，具体设及一种W脱硫石膏和铁尾矿 为主要原料的陶粒及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 我国铁矿资源具有贫、细、杂的特点，每生产It铁精矿要排出2.5~3.化尾矿。尾矿 堆存不仅占有±地，而且对库区周边、尤其对库区下游环境构成潜在危害。截止到2011年 底，我国铁尾矿堆存量高达120亿t左右，而且每年W15亿t左右的速度在增长，与之相对应 的是我国目前尾矿利用率不足当年产尾矿的17%，因此开发利用尾矿资源已引起人们高度 重视，而W铁尾矿为主要原料生产陶粒是一种有效利用铁尾矿的方式之一。
[0003] 由于国家对于火电及钢铁企业减排问题的高度重视，烟气脱硫产业随之快速发 展。湿式石灰石-石膏法是目前世界上采用最多、技术成熟的一种燃煤烟气脱硫方法，烟气 脱硫石膏就是该工艺对二氧化硫进行脱除过程中所产生的副产品。由于脱硫石膏具有一定 的胶凝性，且粒度小，其颗粒粒径一般不超过90um，具有一定的成球性能，因此，将脱硫石膏 添加到原料中，可W改善陶粒的成球性能。
[0004] 陶粒广泛应用于建材、园艺、食品饮料、耐火保溫材料、化工、石油等领域，陶粒也 因质轻、强度高的优良性能应用领域会越来越广。目前，主要^黏±、页岩、粉煤灰为原料制 作陶粒，脱硫石膏多W辅料的形式添加制备陶粒，用选铁尾矿作为主要原料制备陶粒也已 报道，但将铁尾矿与脱硫石膏混合后制备陶粒的工艺还未见报道。
[0005] CN103755322A公开了一种低娃铁尾矿膨胀陶粒及其制备方法，主要原料低娃铁尾 矿占50-60%，没有添加脱硫石膏。
[0006] CN102815965A公开了一种低娃铁尾矿多孔陶粒及其制备方法，主要原料低娃铁尾 矿占75-90%，没有添加脱硫石膏。
[0007] CN103193458A公开了一种用于水处理的高比例粉煤灰陶粒材料，脱硫石膏作为辅 料添加，用量为4%，没有添加铁尾矿。
[000引 CN102643070A公开了一种W非般烧脱硫石膏为主要胶凝材料的陶粒保溫搁块及 其制备方法，主要原料为脱硫石膏和矿渣粉，没有使用铁尾矿。
[0009] CN104710156A公开了一种轨道盾构渣±免烧免蒸陶粒及其制备方法，主要原料为 轨道盾构渣±75-100份，脱硫石膏作为辅料添加，用量不足7%，没有添加铁尾矿。
【发明内容】
[0010] 本发明的目的是针对现有工业生产过程中产生的脱硫石膏W及铁尾矿在循环利 用上存在的问题，提供一种W脱硫石膏和铁尾矿为主要原料的陶粒及其制备方法。
[0011] 本发明的技术解决方案是：一种脱硫石膏和铁尾矿陶粒的制备方法，包括如下制 备步骤： (1)原料预处理:将脱硫石膏、铁尾矿、粉煤灰及煤粉分别烘干、干磨磨细、过125目筛， 取筛下部分制得配料的原料； (2) 配料混匀:将步骤(1)制得的原料按重量百分比配比，各原料的重量份数为： 脱硫石膏10~20份； 铁尾矿50~60份； 粉煤灰20~30份； 煤粉0~6份； W上原料混合均匀后制得混合物料； (3) 造球:将混合物料加入到圆盘造球机中造球，筛选5~15mm的生球制得成品生球； (4) 干燥:将成品生球在100°C~120°C的条件下干燥2~4小时； 巧)预热:将干燥后的成品生球在260 °C~500 °C的条件下预热8~15分钟； (6 )赔烧:将预热后的成品生球快速转移到1080°C~1200°C条件下进行赔烧，赔烧时间 为25~35分钟，制得熟球； (7)冷却:将熟球余溫自然冷却，得到W脱硫石膏和铁尾矿为主要原料的陶粒。
[0012]做为优选，造球过程的补加水W雾状水的形式加入。
[001引做为最优方案:配料，铁尾矿57份，脱硫石膏17份，粉煤灰22份，煤粉4份;预热溫度 300 °C，赔烧溫度1110 °C，赔烧时间30min。
[0014] 做为优选，铁尾矿为铁矿选厂的尾矿，其细度为-8祉m占80.8%。
[0015] 做为优选，脱硫石膏为烧结厂或发电厂的脱硫废料，加入利于成球和改善陶粒性 能。
[0016] 做为优选，粉煤灰为火力发电厂燃煤后的副产物，加入是为了提高原料娃侣含量。
[0017] 做为优选，煤粉为无烟煤磨细后的筛下产物，起燃料和造孔剂的作用。
[0018] 一种使用上述制备方法制备的陶粒，所述陶粒的主要物相为透辉石(CaMgSi2〇6)， 娃酸侣巧（CaAbSisOs)、巧长石（CaMgSi2〇6)和辉石Ka4Mg3FeSi8〇24);所述透辉石和巧长石 晶体为板状或板柱状。
[0019] 做为优选，陶粒堆积密度为700~900Kg/m3，化吸水率为5~10%，筒压强度为4.0~ 6.OMPa.O
[0020] 本发明的有益效果是:本发明解决了将脱硫石膏和铁尾矿混合作为主要原料制备 陶粒的技术问题;提高了脱硫石膏的配料比例，增加了其资源利用率;在配料中添加脱硫石 膏提高了物料的粘结性能易于成球，同时陶粒中生成透辉石和娃酸侣巧等物相，提高了陶 粒的强度并降低了陶粒的吸水率;本制备方法工艺简单，操作方便，生产成本低;所制备陶 粒满足《轻集料及其实验方法GB/T 17431.1-2010》中所规定产品的质量要求。
【附图说明】
[0021] 图1是一种脱硫石膏和铁尾矿陶粒的制备方法的工艺流程图。
[0022] 图2是脱硫石膏和铁尾矿陶粒的XRD图谱。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步的描述，并非对其保护范围的限 制。
[0024] 本发明所有实施例使用原料相同，铁尾矿、脱硫石膏和粉煤灰的化学分析结果如 表1。
[0025] 表1铁尾矿、脱硫石膏和粉煤灰的化学分析结果
[0026] 实施例1。
[0027] 如图1所示，所述陶粒的制备原料按重量百分比配比包括13份脱硫石膏、59份铁尾 矿、24份粉煤灰和4份煤粉。W脱硫石膏和铁尾矿为主要原料的陶粒的制备方法的特征步骤 为： (1) 物料预处理，将脱硫石膏、铁尾矿、粉煤灰及煤粉分别磨细、烘干、过125目筛，取筛 下部分制得配料的原料； (2) 配料混匀，将各组分按重量比称取，混合均匀后制得混合物料； (3) 造球，将混合物料加入到圆盘造球机中造球，造球过程的补加水W雾状水的形式加 入，筛选5~15mm的生球制得成品生球； (4) 干燥，将成品生球在Iior的条件下干燥3小时； 巧)预热，将干燥后的成品生球在300°C的条件下预热10分钟； (6) 赔烧，将预热后的成品生球快速转移到113(TC条件下进行赔烧，赔烧时间为30分 钟，制得熟球； (7) 冷却，将熟球于室溫下冷却，得到W脱硫石膏和铁尾矿为主要原料的陶粒。
[00%]所得脱硫石膏和铁尾矿混合陶粒堆积密度为759Kg/m3，化吸水率为9.5%，筒压强 度为4. IMPa,满足《轻集料及其实验方法GB/T 17431.1-2010》中所规定产品的质量要求。
[0029] 实施例2。
[0030] 如图1所示，所述陶粒的制备原料按重量百分比配比包括15份脱硫石膏、60份铁尾 矿、21份粉煤灰和4份煤粉。W脱硫石膏和铁尾矿为主要原料的陶粒的制备方法的步骤为： (1) 物料预处理，将脱硫石膏、铁尾矿、粉煤灰及煤粉分别磨细、烘干、过125目筛，取筛 下部分制得配料的原料； (2) 配料混匀，将各组分按重量比称取，混合均匀后制得混合物料； (3) 造球，将混合物料加入到圆盘造球机中造球，造球过程的补加水W雾状水的形式加 入，筛选5~15mm的生球制得成品生球； (4) 干燥，将成品生球在Iior的条件下干燥3小时； 巧)预热，将干燥后的成品生球在300°C的条件下预热15分钟； (6) 赔烧，将预热后的成品生球快速转移到mere条件下进行赔烧，赔烧时间