一种利用铜尾矿制备陶瓷材料的方法
【技术领域】
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[0001]本发明涉及一种利用铜尾矿制备陶瓷材料的方法，属于工业固废资源化综合利用和环境保护领域。
【背景技术】
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[0002]我国工业选矿与冶炼过程中固体废弃物的产生量不断增加，但目前我国工业尾矿和冶炼渣的综合利用水平不高，导致我国尾矿与冶炼渣的积存量巨大。尽管矿山和冶炼企业不断加强技术开发，探索大规模资源化合理利用工业固废的有效途径仍是当前的重要任务。
[0003]利用工业固废作为陶瓷行业原料是规模化利用工业固废的一条重要途径。铜尾矿是铜生产企业经过浮选或浸出等工艺选取铜资源后排放的固体废料，含有大量的硅酸盐矿物，可作为制备陶瓷材料的主要原料。目前，铜尾矿经过再选后产生的“二次”尾矿仍主要以堆存方式处理，利用铜尾矿制备陶瓷材料，既可以减轻铜生产企业处理尾矿的负担，又可以拓展陶瓷原料来源。专利公开号CN102924113A、CN103030341A和专利公告号CN100591635C、CN102674883B提出了利用铜尾矿制备多孔陶瓷或玻璃材料的方法，这些方法均用于利用铜尾矿制备多孔材料，在工艺上都具有可行性，但制备过程均使用了成孔剂，使得生产过程中的控制难度较大，因此不利于技术推广应用。目前尚未有利用铜尾矿协同钢渣制备陶瓷材料的报道。
【发明内容】
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[0004]本发明的目的是提供一种利用铜尾矿协同钢渣制备陶瓷材料的方法，实现铜尾矿和钢渣的资源化综合利用，该方法具有明显的社会、经济和环境效益。
[0005]本发明的具体技术方案，包括以下步骤:称取原料铜尾矿、钢渣、粘土、长石、滑石，各原料按重量份数组成为:铜尾矿35?55份、钢渣25?40份、粘土 10?25份、长石O?15份、滑石O?10份。然后在混合料中添加黏合剂0.01 %?0.1 %，分散剂0.05 %?0.3 %，将混合料加水球磨至250目筛筛余小于0.8%。将浆料干燥后，通过压制成型或挤压成型。最后将成型后的坯体送入窑炉内在1080°C?1160°C下烧制，获得以铜尾矿、钢渣为主要原料的陶瓷材料。
[0006]本发明具有以下优点:
[0007](I)利用铜尾矿协同钢渣制备陶瓷材料，陶瓷原料中工业固废用量占总重量比例高达65%?85%，可实现工业固废大规模资源化利用，具有明显的社会效益、环境效益。
[0008](2)所用铜尾矿与钢渣原料颗粒度较细，可降低陶瓷材料生产过程球磨能耗，且烧制温度较低，可降低陶瓷材料烧成能耗，具有一定的经济效益。
【具体实施方式】
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[0009]实施例1
[0010]按照各原料重量份数组成称取原料，各原料重量比例为:铜尾矿35%、钢渣30 %、粘土20 %、长石10 %、滑石5 %，并添加0.05 %的羧甲基纤维素钠、0.1 %的三聚磷酸钠，加水后在球磨机中球磨混合。然后将陶瓷浆料过筛后干燥制粉备用。通过压制成型，坯体在1120°C下烧结。烧成制品吸水率为0.14%，抗压强度为109.83MPa，抗折强度为58.72MPa。
[0011]实施例2
[0012]按照各原料重量份数组成称取原料，各原料重量比例为:铜尾矿40%、钢渣25 %、粘土20 %、长石10 %、滑石5 %，并添加0.03 %的羧甲基纤维素钠、0.1 %的三聚磷酸钠，加水后在球磨机中球磨混合。然后将陶瓷浆料过筛后干燥制粉备用。通过压制成型，坯体在11000C下烧结。烧成制品吸水率为0.48%,抗压强度为95.67MPa，抗折强度为43.95MPa。
[0013]实施例3
[0014]按照各原料重量份数组成称取原料，各原料重量比例为:铜尾矿45%、钢渣30 %、粘土15 %、长石10 %、滑石O %，并添加0.08 %的羧甲基纤维素钠、0.2 %的三聚磷酸钠，加水后在球磨机中球磨混合。然后将陶瓷浆料过筛后干燥制粉备用。通过压制成型，坯体在11000C下烧结。烧成制品吸水率为0.42%,抗压强度为157.64MPa，抗折强度为48.28MPa。
[0015]实施例4
[0016]按照各原料重量份数组成称取原料，各原料重量比例为:铜尾矿50%、钢渣25 %、粘土 10 %、长石5 %、滑石5 %，并添加0.08 %的羧甲基纤维素钠、0.2 %的三聚磷酸钠，加水后在球磨机中球磨混合。然后将陶瓷浆料过筛后干燥制粉备用。通过压制成型，坯体在11300C下烧结。烧成制品吸水率为0.13%,抗压强度为198.32MPa，抗折强度为63.05MPa。
[0017]实施例5
[0018]按照各原料重量份数组成称取原料，各原料重量比例为:铜尾矿55%、钢渣30 %、粘土 10 %、长石O %、滑石5 %，并添加0.05 %的羧甲基纤维素钠、0.2 %的三聚磷酸钠，加水后在球磨机中球磨混合。然后将陶瓷浆料过筛后干燥制粉备用。通过压制成型，坯体在10800C下烧结。烧成制品吸水率为8.37%,抗压强度为88.33MPa，抗折强度为36.12MPa。
【主权项】
1.一种利用铜尾矿制备陶瓷材料的方法，其特征在于:原料为铜尾矿、钢渣、粘土、长石、滑石，各原料按重量份数组成为:铜尾矿35?55份、钢渣25?40份、粘土 10?25份、长石O?15份、滑石O?10份。所述方法具体步骤如下:首先按照原料比例组成称取各原料，并添加黏合剂0.01 %?0.1 %，分散剂0.05 %?0.3 % ;将混合料加水球磨至250目筛筛余小于0.8%;然后将浆料干燥后，通过压制成型或挤压成型；最后将成型后的坯体送入窑炉内在1080°C?1160°C下烧制，获得以铜尾矿为主要原料的陶瓷材料。2.根据权利要求1所述一种利用铜尾矿制备陶瓷材料的方法，其特征在于:铜尾矿原料为铜生产企业经过浮选工艺后的尾料或浸出工艺后的尾料。3.根据权利要求1所述一种利用铜尾矿制备陶瓷材料的方法，其特征在于:钢渣原料为钢铁厂经多级破碎磁选后钢渣细尾渣或经细磨深度回收铁质后的钢渣尾泥。
【专利摘要】一种利用铜尾矿制备陶瓷材料的方法，属于工业固废资源综合利用和环境保护领域。将铜尾矿35～55份、钢渣25～40份、粘土10～25份、长石0～15份、滑石0～10份等原料球磨混合后，经过筛、干燥、压制或挤压成型、烧结等工序获得陶瓷材料，烧制温度为1080℃～1160℃。本发明中利用铜尾矿协同钢渣制备陶瓷材料，陶瓷原料中工业固废用量占总重量比例达65％～85％，可实现工业固废大规模资源化利用，具有明显的社会效益、环境效益。所用铜尾矿与钢渣原料颗粒度较细，可降低陶瓷材料生产过程球磨能耗，且烧制温度较低，可降低陶瓷材料烧成能耗，具有经济效益。本发明工艺相对简单，容易推广应用。
【IPC分类】C04B33/138
【公开号】CN105541296
【申请号】CN201510995464
【发明人】艾仙斌, 范敏, 李晓晖, 熊继海, 孙李媛, 敖子强, 付尹宣, 付嘉琦
【申请人】江西省科学院能源研究所
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月29日