專利名稱：凹凸棒火山碎屑巖堿性耐火骨料砂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及耐火材料，具體涉及一種凹凸棒火山碎屑巖堿性耐火骨料砂。
背景技術(shù)：
堿性耐火材料主要是指以氧化鎂、氧化鈣為主要成分的耐火材料，堿性耐火材料對堿性渣有較強的抗侵蝕能力。我國礦產(chǎn)資源80%為共伴生礦，大量有價值資源存留于尾礦之中，尾礦堆存需要占用大量土地。很多尾礦庫超期或超負(fù)荷使用，甚至違規(guī)操作，使尾礦庫存在極大的安全隱患，對周邊地區(qū)的人民財產(chǎn)和生命安全造成嚴(yán)重威脅。
凹凸棒石粘土除含凹凸棒石外，常含有膨潤土、高嶺石、水云母、海泡石、石英、蛋白石及碳酸鹽等礦物。與凹凸棒石粘土礦共生的還有火山碎屑巖，火山碎屑巖大多在凹凸棒石粘土礦的上層，有的凹凸棒石粘土礦區(qū)上層的火山碎屑巖礦層的厚度高達數(shù)十米，在凹凸棒石粘土在開采過程中，凹凸棒石粘土礦區(qū)上層的火山碎屑巖作為廢棄物拋棄，據(jù)實地考察，每開采I噸凹凸棒石粘土，產(chǎn)生的火山碎屑巖有30噸以上，按年產(chǎn)15萬噸的產(chǎn)量計算，產(chǎn)生的火山碎屑巖高達450萬噸，多年來都沒有能得到利用，整個礦區(qū)到處是重新堆積的火山碎屑巖混合物，造成嚴(yán)重的資源浪費和經(jīng)濟損失。煤矸石棄置不用，占用大片土地，煤矸石中的硫化物逸出或浸出會污染大氣、農(nóng)田和水體，矸石山還會自燃發(fā)生火災(zāi)，或在雨季崩塌，淤塞河流造成災(zāi)害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中不足之處，提供一種凹凸棒火山碎屑巖堿性耐火骨料砂。凹凸棒火山碎屑巖堿性耐火骨料砂的配料由高粘凹凸棒石粘土粉、白云石凹凸棒粘土尾礦、火山碎屑巖混合物、菱鎂礦、蛇紋石、煤矸石和膨潤土尾礦組成。凹凸棒火山碎屑巖堿性耐火骨料砂的生產(chǎn)方法將凹凸棒火山碎屑巖堿性耐火骨料砂的配料攪拌均勻進行粉碎、浸泡、擠壓、焙燒、粉碎和篩分后包裝為凹凸棒火山碎屑巖堿性耐火骨料砂的成品。凹凸棒石粘土是一種層鏈狀結(jié)構(gòu)的含水富鎂鋁硅酸鹽粘土礦物，凹凸棒石粘土土質(zhì)細膩，吸水性強，濕時具粘性和可塑性，有利于原料之間的粘結(jié)，能提高凹凸棒火山碎屑巖堿性耐火骨料砂的顆粒強度。高粘凹凸棒石粘土粉是指取28. Og凹凸棒石粘土粉試樣，加入高速攪拌機的懸浮液杯中，再加入372g水，將懸浮液杯置于高速攪拌機上，在11000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下攪拌20分鐘，再將經(jīng)過高速攪拌試樣懸浮液倒入250ml的燒杯中，使用NDJ-I型旋轉(zhuǎn)粘度計進行測試其懸浮液的粘度，測試粘度值彡2200 mPa-s的凹凸棒石粘土粉為高粘凹凸棒石粘土粉，本發(fā)明選用的高粘凹凸棒石粘土粉顆粒細度< 0. 074毫米。
凹凸棒石粘土在開采過程中會混雜有一定量的碎石和泥土，作為一種凹凸棒石粘土尾礦拋棄，造成大量的資源浪費，白云石凹凸棒粘土中含氧化鎂的量較多，而且質(zhì)地較硬，本發(fā)明選用的白云石凹凸棒粘土尾礦顆粒細度< 1.0毫米?；鹕剿樾紟r是介于巖漿熔巖和沉積巖之間的過渡類型的巖石，其中50%以上的成分是由火山碎屑流噴出的物質(zhì)組成，這些火山碎屑主要是火山上早期凝固的熔巖、通道周圍在火山噴發(fā)時被炸裂的巖石形成的。火山碎屑巖混合物包括巖屑、晶屑、玻璃質(zhì)屑、衆(zhòng)屑、火山塊(直徑大于100毫米)、火山礫(直徑大于2毫米)和火山灰(直徑小于2毫米),火山碎屑巖主要化學(xué)成分是二氧化硅和氧化鋁，具有較好的耐火性能和增加凹凸棒火山碎屑巖堿性耐火骨料砂的強度，本發(fā)明選用的火山碎屑巖顆粒細度< 5. 0毫米。菱鎂礦是一種碳酸鎂礦物，它是鎂的主要來源，本發(fā)明選用的菱鎂礦顆粒細度^ 2. 0暈米。蛇紋石是高鎂礦物，具有耐熱、抗腐蝕、耐磨、隔熱、隔音、較好的工藝特性，本發(fā)明選用的蛇紋石顆粒細度< 2. 0毫米。 煤矸石是采煤過程和洗煤過程中排放的固體廢物，具有低發(fā)熱值，含碳20 30%，本發(fā)明使用煤矸石可以節(jié)約部分煤炭，增加氧化鋁的含量，提高凹凸棒火山碎屑巖堿性耐火骨料砂的強度，本發(fā)明選用的煤矸石顆粒細度< 3. 0毫米。膨潤土主要是由膨潤土組成的巖石，是冶金領(lǐng)域重要的礦物原料，本發(fā)明選用的膨潤土尾礦大多分布在凹凸棒石粘土礦的下層，很難進行獨立開采，但是膨潤土尾礦中氧化鋁的含量> 16%，并具有可塑性和黏結(jié)性，本發(fā)明選用的煤矸石顆粒細度< 1.0毫米。本發(fā)明通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)
I、凹凸棒火山碎屑巖堿性耐火骨料砂的配料按重量百分比由下列組分組成高粘凹凸棒石粘土粉2 15%、白云石凹凸棒粘土尾礦5 25%、火山碎屑巖混合物15 35%、菱鎂礦5 35%、蛇紋石5 25%、煤矸石2 15%和膨潤土尾礦2 15% ;
所述凹凸棒火山碎屑巖堿性耐火骨料砂的生產(chǎn)方法⑴將凹凸棒火山碎屑巖娃質(zhì)耐火骨料砂的配料加入已經(jīng)運行的雙臥軸強制式攪拌機中攪拌，攪拌均勻后輸入粉碎機中粉碎為凹凸棒火山碎屑巖硅質(zhì)耐火骨料砂的混合物，凹凸棒火山碎屑巖硅質(zhì)耐火骨料砂混合物的顆粒細度< 0. 5毫米將凹凸棒火山碎屑巖硅質(zhì)耐火骨料砂混合物輸入浸泡池中加水浸泡，浸泡時間控制在24 72小時；⑶將浸泡后的凹凸棒火山碎屑巖硅質(zhì)耐火骨料砂混合物輸入對輥擠壓機中擠壓為片狀物，片狀物的厚度< 3. 0毫米；⑷將凹凸棒火山碎屑巖硅質(zhì)耐火骨料砂片狀物輸入回轉(zhuǎn)式焙燒窯中焙燒，焙燒溫度控制在650 950°C ;(5)將冷卻后的凹凸棒火山碎屑巖硅質(zhì)耐火骨料砂片狀物粉碎和篩分，篩分后的凹凸棒火山碎屑巖硅質(zhì)耐火骨料砂顆粒細度< 1.0毫米，包裝為凹凸棒火山碎屑巖硅質(zhì)耐火骨料砂的成品；
所述將凹凸棒火山碎屑巖硅質(zhì)耐火骨料砂混合物輸入浸泡池中加水浸泡時的配料，按重量百分比由下列組分組成凹凸棒火山碎屑巖硅質(zhì)耐火骨料砂混合物55 80%和水20 45%。凹凸棒火山碎屑巖堿性耐火骨料砂具有顆粒強度好、耐火度高，抵抗堿性渣的能力強的特點。凹凸棒火山碎屑巖堿性耐火骨料砂的配料中大量采用各種廢棄物，不僅有利于提高資源利用率，變廢為寶，還能減少占用土地，保護和凈化環(huán)境，節(jié)省能源，降低生產(chǎn)成本，提聞經(jīng)濟效益。凹凸棒火山碎屑巖堿性耐火骨料砂適用于堿性煉鋼爐、有色金屬冶煉爐及水泥窯爐等工程。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述
I、凹凸棒火山碎屑巖堿性耐火骨料砂的配料按重量百分比由下列組分組成高粘凹凸棒石粘土粉10 %、白云石凹凸棒粘土尾礦12 %、火山碎屑巖混合物28 %、菱鎂礦26 %、蛇紋石14%、煤矸石6%和膨潤土尾礦4% ；
所述凹凸棒火山碎屑巖堿性耐火骨料砂的生產(chǎn)方法⑴將凹凸棒火山碎屑巖娃質(zhì)耐火 骨料砂的配料加入已經(jīng)運行的雙臥軸強制式攪拌機中攪拌，攪拌均勻后輸入粉碎機中粉碎為凹凸棒火山碎屑巖硅質(zhì)耐火骨料砂的混合物，凹凸棒火山碎屑巖硅質(zhì)耐火骨料砂混合物的顆粒細度< 0. 5毫米將凹凸棒火山碎屑巖硅質(zhì)耐火骨料砂混合物輸入浸泡池中加水浸泡，浸泡時間控制在48小時； 將浸泡后的凹凸棒火山碎屑巖硅質(zhì)耐火骨料砂混合物輸入對輥擠壓機中擠壓為片狀物，片狀物的厚度< 3. 0毫米J4)將凹凸棒火山碎屑巖硅質(zhì)耐火骨料砂片狀物輸入回轉(zhuǎn)式焙燒窯中焙燒，焙燒溫度控制在800 900°C ;(5)將冷卻后的凹凸棒火山碎屑巖硅質(zhì)耐火骨料砂片狀物粉碎和篩分，篩分后的凹凸棒火山碎屑巖硅質(zhì)耐火骨料砂顆粒細度< I. 0毫米，包裝為凹凸棒火山碎屑巖硅質(zhì)耐火骨料砂的成品；
所述將凹凸棒火山碎屑巖硅質(zhì)耐火骨料砂混合物輸入浸泡池中加水浸泡時的配料，按重量百分比由下列組分組成凹凸棒火山碎屑巖硅質(zhì)耐火骨料砂混合物72%和水28%。
權(quán)利要求
1. 一種凹凸棒火山碎屑巖堿性耐火骨料砂，其特征在于，凹凸棒火山碎屑巖堿性耐火骨料砂的配料按重量百分比由下列組分組成高粘凹凸棒石粘土粉2 15%、白云石凹凸棒粘土尾礦5 25%、火山碎屑巖混合物15 35%、菱鎂礦5 35%、蛇紋石5 25%、煤石干石2 15%和膨潤土尾礦2 15% ； 所述凹凸棒火山碎屑巖堿性耐火骨料砂的生產(chǎn)方法⑴將凹凸棒火山碎屑巖娃質(zhì)耐火骨料砂的配料加入已經(jīng)運行的雙臥軸強制式攪拌機中攪拌，攪拌均勻后輸入粉碎機中粉碎為凹凸棒火山碎屑巖硅質(zhì)耐火骨料砂的混合物，凹凸棒火山碎屑巖硅質(zhì)耐火骨料砂混合物的顆粒細度< 0. 5毫米將凹凸棒火山碎屑巖硅質(zhì)耐火骨料砂混合物輸入浸泡池中加水浸泡，浸泡時間控制在24 72小時；⑶將浸泡后的凹凸棒火山碎屑巖硅質(zhì)耐火骨料砂混合物輸入對輥擠壓機中擠壓為片狀物，片狀物的厚度< 3. 0毫米；⑷將凹凸棒火山碎屑巖硅質(zhì)耐火骨料砂片狀物輸入回轉(zhuǎn)式焙燒窯中焙燒，焙燒溫度控制在650 950°C ;(5)將冷卻后的凹凸棒火山碎屑巖硅質(zhì)耐火骨料砂片狀物粉碎和篩分，篩分后的凹凸棒火山碎屑巖硅質(zhì)耐火骨料砂顆粒細度< 1.0毫米，包裝為凹凸棒火山碎屑巖硅質(zhì)耐火骨料砂的成品； 所述將凹凸棒火山碎屑巖硅質(zhì)耐火骨料砂混合物輸入浸泡池中加水浸泡時的配料，按重量百分比由下列組分組成凹凸棒火山碎屑巖硅質(zhì)耐火骨料砂混合物55 80%和水20 45% ； 所述高粘凹凸棒石粘土粉是指取28. Og凹凸棒石粘土粉試樣，加入高速攪拌機的懸浮液杯中，再加入372g水，將懸浮液杯置于高速攪拌機上，在11000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下攪拌20分鐘，再將經(jīng)過高速攪拌試樣懸浮液倒入250ml的燒杯中，使用NDJ-I型旋轉(zhuǎn)粘度計進行測試其懸浮液的粘度，測試粘度值彡2200 mPa-s的凹凸棒石粘土粉為高粘凹凸棒石粘土粉，本發(fā)明選用的高粘凹凸棒石粘土粉顆粒細度< 0. 074毫米。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種凹凸棒火山碎屑巖堿性耐火骨料砂，其技術(shù)方案的要點是，凹凸棒火山碎屑巖堿性耐火骨料砂的配料由高粘凹凸棒石粘土粉、白云石凹凸棒粘土尾礦、火山碎屑巖混合物、菱鎂礦、蛇紋石、煤矸石和膨潤土尾礦組成。將配料攪拌均勻進行粉碎、浸泡、擠壓、焙燒、粉碎和篩分后包裝為凹凸棒火山碎屑巖堿性耐火骨料砂的成品。凹凸棒火山碎屑巖堿性耐火骨料砂具有顆粒強度好、耐火度高，抵抗堿性渣的能力強的特點。本發(fā)明的配料中大量采用各種廢棄物，不僅有利于提高資源利用率，變廢為寶，還能減少占用土地，保護和凈化環(huán)境，節(jié)省能源，降低生產(chǎn)成本，凹凸棒火山碎屑巖堿性耐火骨料砂適用于堿性煉鋼爐、有色金屬冶煉爐及水泥窯爐等工程。
文檔編號C04B35/66GK102863229SQ20121037312
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月30日
發(fā)明者許慶華, 李學(xué)東, 許盛英, 袁長兵, 蔣文蘭 申請人:許慶華