專利名稱：利用花崗巖廢料提取鉀鈉鋁陶瓷原料的生產(chǎn)方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種從花崗巖中提取鉀鈉鋁的生產(chǎn)方法，特別是一種利用黑云母鉀長花崗巖廢料通過除雜、提純的特殊流程和工藝獲得鉀鈉鋁陶瓷原料的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
鉀鈉鋁廣泛應用于陶瓷工業(yè)，是制瓷生產(chǎn)的主要原料。傳統(tǒng)的獲得方法絕大部分靠直接在鉀長石礦床中開采，且資源短缺貧乏，原礦含鐵過高，白度低，此類礦石經(jīng)開采出來之后直接破碎后進入陶瓷廠，不經(jīng)除雜提純處理，品質(zhì)較低，多數(shù)不符合廠家的技術(shù)指標要求，嚴重地影響了陶瓷的質(zhì)量。目前，梧州各地的陶瓷生產(chǎn)線正在日益擴大，較大規(guī)模的生產(chǎn)基地有藤縣、岑溪市等，估計每日需要各種陶瓷原料20萬余噸，其中鉀鈉鋁原料約數(shù)萬噸，用量甚大。而藤縣、 岑溪幾乎沒有鉀長石礦山，所需鉀鈉長石基本靠遠在湖南、四川、廣東信宜、賀州等地供給， 運輸成本昂貴，增加了產(chǎn)品成本。

發(fā)明內(nèi)容
黑云母鉀長花崗巖內(nèi)含有豐富的鉀、鈉、鋁等有用物質(zhì)。經(jīng)提純、除雜后可作陶瓷生產(chǎn)的重要原料。本發(fā)明的目的是提供一種利用黑云母鉀長花崗巖廢料經(jīng)破碎、制砂、除雜、提純濃縮獲得鉀鈉鋁陶瓷原料的生產(chǎn)方法，將花崗巖廢料處理變成為可用的高級陶瓷原料，一利環(huán)保生態(tài)，二利合理利用資源，三利節(jié)能減排，符合未來陶瓷生產(chǎn)原料來源的發(fā)展趨勢。本發(fā)明的利用花崗巖廢料提取鉀鈉鋁陶瓷原料的生產(chǎn)方法，其特征是利用黑云母鉀長花崗巖廢料為原料，經(jīng)破碎、制砂、除雜和提純濃縮，得到鉀鈉鋁陶瓷原料石粉，其步驟是1、選料選用黑云母鉀長花崗巖石料，不論中花、細花及大花的肉紅色、桔紅色、粉紅色的，帶黑云母的廢棄石料，經(jīng)清洗除坭后，儲備使用；2、破碎破碎分二次進行，第一次破碎是將原料石破碎，第一次破碎后得到直徑為 20-60mm的中石粒；第二次破碎，將第一次破碎得到的中石粒料再進行第二次破碎，第二次破碎后得到直徑是10-15mm的小石粒；在二級破碎時要經(jīng)振篩網(wǎng)，對小于4mm者，直送初級磁選除鐵去雜；3、制砂將已經(jīng)破碎成10_15mm的小石粒，放入輥式制砂機進行制砂，將直徑 10-15mm小石粒制成0. l_6mm的干砂狀顆粒石；4、初級磁選除鐵去雜將0. l-6mm的干砂狀顆粒石經(jīng)永久磁選機磁選，去除顆粒石的黑云母和鐵等金屬物質(zhì)和有害雜質(zhì)，磁選分三道進行，場強從弱到強，第一級級用 3000-6000高斯場強的磁選機分選，第二級用7000-9000高斯場強的磁選機分選，第三級用 11000-13000高斯場強的磁選機分選，選機尾砂回收，再作提取鐵和稀有金屬的處理；經(jīng)過三級磁選機進行磁選后，去除了砂狀顆粒石中80-90%的黑云母和鐵等金屬物質(zhì)和有害元雜質(zhì)，得到有效成份較高的有用干砂狀顆粒石。5、細磨工藝細磨工藝是將經(jīng)初級磁選得到的干砂狀顆粒石進行細磨，使用常規(guī)的間歇式陶瓷磨機或連續(xù)式水平球磨機完成，水磨方式；經(jīng)過磨機進行細磨后，將0. l-6mm 的砂狀顆粒石制成粒度為80-400目的石漿；當使用連續(xù)式水平球磨機細磨時，連續(xù)式水平球磨機的襯板、鋼球、隔篩等易耗材，要用錳和5%鉻的低錳加鉻鋼材料代替原來的高錳鋼材料制成，目的是讓這些生產(chǎn)易耗材能上磁，為下步去除機械殘留鐵提供有利條件；當使用間歇式陶瓷磨機細磨時，不需經(jīng)以下磨機溢流口除鐵工藝除鐵，將80-400目的石漿用水稀釋至濃度為20-30%后，直接進入除鈣工藝；6、磨機溢流口除鐵工藝用6000-10000的高斯場強的永磁式半溢流磁選機，去除石漿的機械殘留鐵，此工藝要求把80-400目的石漿用水進行稀釋，稀釋濃度為20-30%，經(jīng)磨機溢流口除鐵工藝后，80-400目石漿所含的機械殘留鐵去掉了 80-90% ；7、除鈣工藝本工藝是用回旋式渦流沉淀裝置將濃度為20-30%，80-400目的石漿所含的鈣去除，本工藝的除鈣裝置是使用優(yōu)質(zhì)白色塑料，制成渦流沉淀裝置，裝置的底部呈漏斗形，有排泄孔，利用鈣的比重大于鉀鈉鋁和石英的重力學和流動力學原理，去除無用的鈣，經(jīng)過此除鈣工藝后，石漿所含的鈣去除了 70-80% ；8、高強電磁精選工藝使用30000-40000高斯磁場強度的特制精選機，對已進行除鐵和除鈣工藝的20-30%濃度的石漿進行進一步磁選，把已經(jīng)呈游離狀的帶鐵鎂、鈦、鉭、 鈮、黑云母等物質(zhì)較徹底的去除，經(jīng)此電磁精選工藝得到的石漿含鐵量小于0. 2% ；9、濃縮脫水工序?qū)⒑F量小于0. 2%，濃度為20-30%的石漿進行濃縮至濃度為 45-55 %，然后進行真空脫水處理，經(jīng)濃縮、真空脫水處理后，得到含水量在7-10 %范圍內(nèi)的鉀鈉鋁陶瓷原料石粉；10、質(zhì)檢和包裝工序經(jīng)過質(zhì)量檢、包裝工序即得到鉀鈉鋁陶瓷原料產(chǎn)品，其產(chǎn)品質(zhì)量指標為鉀5-10%、鈉3. 5-4. 5%、鋁5-17%、硅60-74%、含鐵0. 2%、鈣0.6%，白度達 38-61%。本發(fā)明的利用花崗巖廢料提取鉀鈉鋁陶瓷原料的生產(chǎn)方法，是根據(jù)岑溪花崗巖中富含鉀鈉鋁的特性，經(jīng)用物理學、磁力學、重力學、流體力學的理論和方法，利用黑云母鉀長花崗巖廢料經(jīng)破碎、打砂、除雜、提純濃縮等生產(chǎn)步驟，制得優(yōu)質(zhì)的鉀鈉鋁陶瓷原料石粉，變廢為寶，解決了由于大量花崗巖廢料的排放，嚴重污染環(huán)境和浪費資源的問題，同時保證了石材行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，使石材工業(yè)的廢棄物轉(zhuǎn)變成新型陶瓷生產(chǎn)的能源。
具體實施例方式1、選料選用黑云母鉀長花崗巖石料，不論中花、細花及大花的肉紅色、桔紅色、粉紅色的，帶黑云母的廢棄石料，選料時盡量避免表皮風化石和大黑膽石料，經(jīng)清洗除坭后， 儲備使用，要求入廠前清洗干凈，避免坭巴等雜質(zhì)進入車間；2、破碎分二次破碎，第一次粗破是將原料石破碎，第一次破碎后得到石料直徑為到20-60mm的中石粒；第二次破碎是將第一次破碎得到的中石粒再進行破碎，第二次破碎后得到直徑是10-15mm的小石粒；在二級破碎時要經(jīng)振篩網(wǎng)，對小于4mm者，直送初級磁選除鐵去雜；3、制砂將已經(jīng)破碎成10_15mm的小石粒，放入輥式制砂機進行制砂，制得直徑
4為0. l-6mm的干砂狀顆粒石；在制砂過程中，要盡量減低輥式制砂機的轉(zhuǎn)速，一般轉(zhuǎn)速為每分種600-1200轉(zhuǎn)為佳，降低粉塵的產(chǎn)生，該制砂工序主要將呈晶體混合狀的鉀、鈉長石與帶鐵黑云母、石英等分開，因為黑云母是鐵、鈦、鎂、鉭、鈮等的主要富集載體，且黑云母在粗粒晶體狀時性脆，容易受外力打擊變成粉末，會給下一步處理除鐵、除雜等工藝增加難度， 鐵在花崗巖內(nèi)部以三氧化二鐵和四氧化三鐵兩種物質(zhì)形式出現(xiàn)，也就是說會在某種情況下所呈磁性不同，當晶體未被破壞殆盡時，呈現(xiàn)較強磁性，而在黑云母晶體受到較徹底的破壞時，即小于40目時，將顯現(xiàn)出弱磁或極弱磁性，長石和石英所含的鐵極微量。4、初級磁選除鐵去雜將0. l-6mm的干砂狀顆粒石經(jīng)三級永久磁選機磁選，去除顆粒石的黑云母和鐵等金屬物質(zhì)和有害雜質(zhì)，磁選場強從弱到強，第一級用4000高斯場強的磁選機分選，第二級用8000高斯場強的磁選機分選，第三級用12000高斯場強的磁選機分選，選機尾砂回收，再作提取鐵和稀有金屬的處理；經(jīng)過三級磁選機進行磁選后，去除了干砂狀顆粒石中80-90%的黑云母和鐵等金屬物質(zhì)和有害元素，得到有效成份較高的有用干砂狀顆粒，此道初級磁選除鐵去雜工序旨在黑云母尚呈晶體狀時，用磁力學原理，動力學原理和重力學原理去除原石中80-90%的黑云母等帶鐵物質(zhì)，減輕下步精選工藝的壓力。5、細磨工藝細磨工藝是將經(jīng)初級磁選得到的干砂狀顆粒石進行細磨，使用常規(guī)的間歇式陶瓷磨機或連續(xù)式水平球磨機完成，水磨方式；經(jīng)過磨機進行細磨后，將0. l-6mm 的砂狀顆粒石制成粒度為80-400目的石漿；當使用連續(xù)式水平球磨機細磨時，連續(xù)式水平球磨機的襯板、鋼球、隔篩等易耗材，要用錳和5%鉻的低錳加鉻鋼材料代替原來的高錳鋼材料制成，目的是讓這些生產(chǎn)易耗材能上磁，為下步去除機械殘留鐵提供有利條件；當使用間歇式陶瓷磨機細磨時，不需經(jīng)以下磨機溢流口除鐵工藝除鐵，將80-400目的石漿用水稀釋至濃度為20-30%后，直接進入除鈣工藝；6、磨機溢流口除鐵工藝此工藝主要是除去磨機殘留鐵，先將80-400目的石漿用水進行稀釋，稀釋濃度為20-30%，后用6000高斯的半溢流永磁水選機除鐵，經(jīng)磨機溢流口除鐵工藝后，原80-400目石漿所含的機械殘留鐵去掉了 80-90% ；這道工藝有一個重要的改造選機技術(shù)，要將普通的裸鐵式簡身裝貼上陶瓷板，目的是不讓鐵銹再進入產(chǎn)品。7、除鈣工藝本工藝是用回旋式渦流沉淀裝置將濃度為20-30%，80-400目的石漿所含的鈣去除，本工藝的除鈣裝置是使用優(yōu)質(zhì)白色塑料，制成渦流沉淀裝置，裝置的底部呈漏斗形，有排泄孔，利用鈣的比重大于鉀鈉鋁和石英的重力學和流動力學原理，去除無用的鈣，鈣的比重每立方厘米3. 2g，而鉀鈉的比重為每立方厘米2. 65g。經(jīng)過此除鈣工藝后， 石漿所含的鈣去除了 70-80% ；8、高強電磁精選工藝使用35000高斯磁場強度的特制精選機，對已進行除鐵和除鈣工藝的20-30%濃度的石漿進行進一步磁選，把已經(jīng)呈游離狀的帶鐵鎂、鈦、鉭、鈮、黑云母等物質(zhì)較徹底的去除，本工藝要求礦漿的流速穩(wěn)定，嚴格按照每分鐘通過0. 5立方米礦漿和每5分鐘清除磁選機抓聚的雜質(zhì)的要求進行生產(chǎn)，經(jīng)此高強電磁精選工藝得到的石漿含鐵量小于0.2%。9、濃縮脫水工序?qū)⒑F量小于0. 2%，濃度為20-30%的石漿進行濃縮至濃度為 45-55 %，然后進行真空脫水處理，經(jīng)濃縮、真空脫水處理后，得到含水量在7-10 %范圍內(nèi)的鉀鈉鋁陶瓷原料石粉；10、質(zhì)檢和包裝工序經(jīng)過質(zhì)量檢、包裝工序即得到鉀鈉鋁陶瓷原料產(chǎn)品，其產(chǎn)品質(zhì)量指標為鉀5-10%、鈉3. 5-4. 5%、鋁5-17%、硅60-74%、含鐵0. 2%、鈣0.6%,白度 38-61%。
權(quán)利要求
1. 一種利用花崗巖廢料提取鉀鈉鋁陶瓷原料的生產(chǎn)方法，其特征是利用花崗巖廢料為原料，經(jīng)破碎、制砂、除雜和提純濃縮，得到鉀鈉鋁陶瓷原料，其步驟是(1)、選料選用黑云母鉀長花崗巖石料，不論中花、細花及大花的肉紅色、桔紅色、粉紅色的，帶黑云母的廢棄石料，經(jīng)清洗除坭后，儲備使用；(2)、破碎破碎分二次進行，第一次破碎是將原料石破碎，第一次破碎后得到直徑是 20-60mm的中石粒；第二次破碎，將第一次破碎得到的中石粒再進行第二次破碎，第二次破碎后得到直徑是10-15mm的小石粒；(3)、制砂將已經(jīng)破碎成10-15mm的小石粒，放入輥式制砂機進行制砂，將直徑是 10-15mm小石粒制成0. l_6mm的干砂狀顆粒石；(4)、初級磁選除鐵去雜將0.l-6mm的干砂狀顆粒石經(jīng)三級永久磁選機磁選，去除顆粒石的黑云母和鐵等金屬物質(zhì)和有害雜質(zhì)，場強從弱到強，第一級用3000-6000高斯場強的磁選機分選，第二級用7000-9000高斯場強的磁選機分選，第三級用11000-13000高斯場強的磁選機分選，選機尾砂回收，再作提取鐵和稀有金屬的處理；經(jīng)過三級磁選機進行磁選后，去除了干砂狀顆粒石中80-90%的黑云母和鐵等金屬物質(zhì)和有害雜質(zhì)；(5)、細磨工藝細磨工藝是將經(jīng)初級磁選得到的干砂狀顆粒石進行細磨，使用常規(guī)的間歇式陶瓷磨機或連續(xù)式水平球磨機完成，水磨方式；經(jīng)過磨機進行細磨后，將0. l-6mm的砂狀顆粒石制成粒度為80-400目的石漿；當使用連續(xù)式水平球磨機細磨時，連續(xù)式水平球磨機的襯板、鋼球、隔篩等易耗材，要用錳和5%鉻的低錳加鉻鋼材料代替原來的高錳鋼材料制成；當使用間歇式陶瓷磨機細磨時，不需經(jīng)以下磨機溢流口除鐵工藝除鐵，將 80-400目的石漿用水稀釋至濃度為20-30%，直接進入除鈣工藝；(6)、磨機溢流口除鐵工藝用6000-10000的高斯場強的永磁式半溢流磁選機，去除石漿的機械殘留鐵，此工藝要求把80-400目的石漿用水進行稀釋，稀釋濃度為20-30%，經(jīng)磨機溢流口除鐵工藝后，80-400目石漿所含的機械殘留鐵去掉了 80-90% ；(7)、除鈣工藝本工藝是用回旋式渦流沉淀裝置將濃度為20-30%，80-400目的石漿所含的鈣去除，本工藝的除鈣裝置是使用優(yōu)質(zhì)白色塑料，制成渦流沉淀裝置，裝置的底部呈漏斗形，有排泄孔，利用鈣的比重大于鉀鈉鋁和石英的重力學和流動力學原理，去除無用的鈣，經(jīng)過此除鈣工藝后，石漿所含的鈣去除了 70-80% ；(8)、電磁精選工藝使用30000-40000高斯磁場強度的特制精選機，對已進行除鐵和除鈣工藝的20-30%濃度的石漿進行進一步磁選，把已經(jīng)呈游離狀的帶鐵鎂、鈦、鉭、鈮、黑云母等物質(zhì)較徹底的去除，經(jīng)此電磁精選工藝得到的石漿含鐵量小于0. 2%。(9)、濃縮脫水工序?qū)⒑F量小于0.2%，濃度為20-30%的石漿進行濃縮至濃度為 45-55 %，然后進行真空脫水處理，經(jīng)濃縮、真空脫水處理后，得到含水量在7-10 %范圍內(nèi)的鉀鈉鋁陶瓷原料石粉；(10)、質(zhì)檢和包裝工序經(jīng)過質(zhì)量檢、包裝工序即得到鉀鈉鋁陶瓷原料產(chǎn)品，其產(chǎn)品質(zhì)量指標為鉀5-10%、鈉3. 5-4. 5%、鋁5-17%、硅60-74%、含鐵0. 2%、鈣0. 6%，白度 38-61%。
全文摘要
發(fā)明了一種利用花崗巖廢料提取鉀鈉鋁陶瓷原料的生產(chǎn)方法，利用黑云母鉀長花崗巖廢料為原料，經(jīng)破碎、制砂、細磨、除雜和提純濃縮等，得到鉀鈉鋁陶瓷原料石粉。采用此方法能獲得含鉀5-10％、鈉3.5-4.5％、鋁5-17％、硅60-74％、含鐵0.2％、鈣0.6％，白度38-61％的優(yōu)質(zhì)陶瓷原材料。本發(fā)明是利用花崗巖廢料生產(chǎn)鉀鈉鋁陶瓷原料，變廢為寶，解決了由于大量花崗巖廢料的排放，嚴重污染環(huán)境和浪費資源的問題，同時保證了石材行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，使石材工業(yè)的廢棄物轉(zhuǎn)變成新型陶瓷生產(chǎn)的能源。
文檔編號C04B35/626GK102276262SQ201110093740
公開日2011年12月14日 申請日期2011年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月13日
發(fā)明者唐永俊, 徐耀文, 梁展 申請人:岑溪市華進花崗巖廢料綜合利用有限公司