一種鐵尾礦生產(chǎn)燒結(jié)磚的配方及其應(yīng)用
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于礦物加工和節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域，特別涉及一種鐵尾礦生產(chǎn)燒結(jié)磚的配方及其應(yīng)用，適用于以細(xì)粒鐵尾礦為主要原料生產(chǎn)燒結(jié)磚，也適用采用其它金屬礦山、非金屬礦山尾礦為主要原料的生產(chǎn)燒結(jié)磚及其制品。
【【背景技術(shù)】】
[0002]尾礦是礦山生產(chǎn)的廢棄物，除充填井下采空區(qū)、少量綜合利用外，目前國內(nèi)多數(shù)礦山均采用尾礦庫堆存濕式(或干式)細(xì)粒尾礦，不僅占用了大量的農(nóng)田、山場林地，還可能帶來嚴(yán)重的安全和環(huán)保問題。隨著國家對礦山開發(fā)資源、安全環(huán)保要求的日益提高，不少礦山加大了尾礦綜合利用的力度，利用尾礦生產(chǎn)燒結(jié)磚、水泥等建材產(chǎn)品已成為消化尾礦的主要途徑。
[0003]煤泥是原煤經(jīng)洗選后得到的一種低質(zhì)產(chǎn)品，因其粒度細(xì)、含水率高、粘性強、熱值低、灰分大，在工業(yè)上應(yīng)用較少，民用地銷為主要出路。近年來我國煤炭產(chǎn)量巨大，煤泥的產(chǎn)量也是一個不小的數(shù)字，其綜合利用問題也迫切需要加以解決。
[0004]燒結(jié)磚是將擠壓成型的粘土質(zhì)磚坯在一定的溫度下進行燒結(jié)，磚坯中的鋁硅酸鹽礦物部分熔融冷卻后將其余礦物顆粒粘結(jié)成一體，經(jīng)燒結(jié)的磚坯保持原有的形狀并具有一定的物理力學(xué)性能。生產(chǎn)燒結(jié)磚的方法有內(nèi)燃法、外燃法兩種，近年來國內(nèi)建成的燒結(jié)磚廠多數(shù)采用內(nèi)燃法生產(chǎn)。燒結(jié)磚質(zhì)量好壞與原料的礦物組成關(guān)系密切，當(dāng)原料S12含量過高時，可塑性變差、成型困難，當(dāng)原料Al2O3含量過低時，制品強度降低、不抗折，當(dāng)原料Fe2O3含量較高時，可降低燒成溫度、制品顏色較深，當(dāng)原料CaO含量過高、粒度大于Imm時，制品易出現(xiàn)石灰爆裂、吸潮現(xiàn)象，當(dāng)原料MgO含量高時，制品會出現(xiàn)泛霜、體積膨脹。通常地，為了改善燒結(jié)磚成型指標(biāo)和產(chǎn)品質(zhì)量，防止出現(xiàn)爆裂、泛霜等現(xiàn)象，要求燒結(jié)磚原料中S12含量為50?70%、A1203含量為10?20%、Fe203含量為3?10%、Ca0含量低于5%、Mg0含量低于3%。以粘土為主要原料生產(chǎn)燒結(jié)磚是最傳統(tǒng)的方法，它是在粘土中摻入一定比例的煤粉，近年來已被國家明令禁止。在尾礦中摻入一定比例的粘土、煤矸石粉、煤粉等原料，使混合料具有一定的塑性并達到燒成所需的發(fā)熱量，在建材行業(yè)燒結(jié)磚領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛。現(xiàn)行的采用尾礦為原料的配比方案有:①在尾礦中摻入一定比例的煤粉形成燒結(jié)磚混合料；②在尾礦中摻入一定比例的粘土、煤粉形成燒結(jié)磚混合料；③在尾礦中摻入一定比例的煤矸石粉、煤粉形成燒結(jié)磚混合料；④在尾礦中摻入一定比例的粘土、煤矸石粉、煤粉形成燒結(jié)磚混合料，等。由于煤粉價格較高，對生產(chǎn)燒結(jié)磚的成本影響大，不利于提高產(chǎn)品市場競爭力。
[0005]受成礦條件的影響，不同類型礦山礦物組成千差萬別，尾礦成分也各不相同，因而給尾礦綜合利用帶來了很大困難。就高硅低鋁的鐵尾礦而言，因其塑性差、成型難、制品強度低等特點，不能單獨用作生產(chǎn)燒結(jié)磚的原料，需要摻入一定數(shù)量的黏土類礦物，以改善在生產(chǎn)燒結(jié)磚過程中的物理特性?！?br/>【發(fā)明內(nèi)容】
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[0006]本發(fā)明的目的是，針對現(xiàn)有利用尾礦生產(chǎn)燒結(jié)磚技術(shù)的不足，提供一種以鐵尾礦(尤其是高硅低鋁鐵尾礦)為主要原料、摻入一定比例的煤泥形成燒結(jié)磚混合料的原料配方，達到大量利用尾礦、降低燒結(jié)磚成本的目的。
[0007]本發(fā)明的再一的目的是，提供一種鐵尾礦生產(chǎn)燒結(jié)磚的配方的應(yīng)用。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0009]根據(jù)鐵尾礦、煤泥在礦物組成和物理特性方面的差異，將它們按照一定的配比混合，以彌補各自在礦物組成、物理特性方面的不足，形成滿足燒結(jié)磚生產(chǎn)要求的混合料，并提供鐵尾礦、煤泥混合料生產(chǎn)燒結(jié)磚所需的發(fā)熱量。
[0010]經(jīng)濃縮脫水的鐵尾礦與煤泥，要求含水率低于15%，分別化驗其Si02、Al203、Fe203、Ca0、Mg0的含量以及煤泥的灰分和發(fā)熱量，將鐵尾礦與煤泥按照一定的配比形成混合料，使混合料S12含量高于50%、Al2O3含量高于6%、Fe2O3含量低于10%、CaO含量低于6%、MgO含量低于6%，熱值控制在1.465?1.780MJ/Kg(即:351.6?427.2大卡/Kg，此為國家定額要求)。
[0011]所述的，細(xì)粒鐵尾礦為鐵礦山采出的原礦經(jīng)破碎、粗選拋尾、磨礦、選礦等流程后產(chǎn)生的廢棄物，其粒度細(xì)且均勻。尾礦中Si02、A1203、Fe2O3, CaO、MgO等含量是由礦物組成和加工方法決定的，高硅低鋁是一個相對的概念(本發(fā)明定義S12含量高于60%、A1203含量低于10% ) ο
[0012]所述的，煤泥為煤礦山采出的原煤經(jīng)破碎、篩分、洗選等流程后產(chǎn)生的低質(zhì)產(chǎn)品，其粒度細(xì)、含水率高、黏性強、灰分大、熱值低，在工業(yè)上應(yīng)用很少。煤泥中Si02、Al203、Fe203、CaO、MgO等含量與礦物組成和加工方法相關(guān)。
[0013]所述的，混合料為細(xì)粒鐵尾礦與煤泥的混合物，配比由各自的礦物組成以及煤泥的發(fā)熱量大小確定。
[0014]本發(fā)明具有的效果如下:
[0015](I)以高硅低鋁鐵尾礦為原料生產(chǎn)燒結(jié)磚，變廢為寶、減少了對尾礦庫的占用，符合國家資源利用政策。
[0016](2)高硅低鋁鐵尾礦與煤泥混合形成的燒結(jié)磚原料，克服了各自單獨作為燒結(jié)磚原料的缺陷，優(yōu)化了原料的礦物組成和物理特性。
[0017](3)以煤泥為高硅低鋁鐵尾礦燒結(jié)磚燃料，其發(fā)熱量介于精煤、洗末煤與煤矸石之間，其價格相對低廉，開辟了煤泥工業(yè)應(yīng)用的新途徑，也有利于降低燒結(jié)磚成本。
[0018](4)以鐵尾礦、煤泥為原燃料，兩者均為細(xì)粒物料，不需要進行破碎加工，相比其它原料生產(chǎn)燒結(jié)磚優(yōu)勢明顯。
[0019](5)除鐵尾礦外，采用其它金屬、非金屬尾礦為原料，使得燒結(jié)磚的原料來源更加廣泛。
【【具體實施方式】】
[0020]經(jīng)濃縮脫水的鐵尾礦與煤泥，水分滿足生產(chǎn)燒結(jié)磚擠壓成型的要求，含水率低于15%,分別化驗其S12含量、Al2O3含量、Fe2O3含量、CaO含量、MgO含量以及煤泥的灰分和發(fā)熱量。利用鐵尾礦、煤泥在礦物組成和物理特性方面的差異，將它們按照一定的配比混合，以彌補各自在礦物組成、物理特性方面的不足，并滿足生產(chǎn)燒結(jié)磚所需的發(fā)熱量。按照一定的配比形成的混合料S12含量高于50 %、Al2O3含量高于6 %、Fe2O3含量低于10 %、CaO含量低于6 %、MgO含量低于6 %，發(fā)熱量控制在1.465?1.780MJ/Kg (注:因鐵尾礦粒度細(xì)，