專利名稱：凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料的生產(chǎn)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高鋁質(zhì)耐火骨料的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
耐火材料主要是以鋁礬土、硅石、菱鎂礦、白云石等天然礦石為原料經(jīng)加工后制造而成的，高鋁質(zhì)耐火骨料中氧化鋁> 48%。我國礦產(chǎn)資源80%為共伴生礦，大量有價(jià)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(cái)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(dá)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(shí)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(jì)算，產(chǎn)生的火山碎屑巖高達(dá)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(fèi)和經(jīng)濟(jì)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高鋁質(zhì)耐火骨料的生產(chǎn)方法。凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料的生產(chǎn)方法將凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料的配料攪拌均勻進(jìn)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高鋁質(zhì)耐火骨料的成品。凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料由高粘凹凸棒石粘土粉、凹凸棒石粘土尾礦、火山碎屑巖混合物、高鋁礬土、高嶺土、煤矸石和膨潤土尾礦組成。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(xì)膩，吸水性強(qiáng)，濕時(shí)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高鋁質(zhì)耐火骨料的顆粒強(qiáng)度、附著力和孔隙率。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(jī)的懸浮液杯中，再加入372g水，將懸浮液杯置于高速攪拌機(jī)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(jì)進(jìn)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(xì)度< O. 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(fèi)。火山碎屑巖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(shí)被炸裂的巖石形成的?；鹕剿樾紟r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高鋁質(zhì)耐火骨料的強(qiáng)度。高鋁礬土主要礦物是由水鋁石和高鋁硅石組成，氧化鋁的含量> 50%。高嶺土中氧化鋁的含量>45%，具有較好的可塑性、高的粘結(jié)性、優(yōu)良的電絕緣性能、有良好的抗酸溶性、很低的陽離子交換量和較好的耐火性等理化性質(zhì)。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高鋁質(zhì)耐火骨料的強(qiáng)度。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(jìn)行獨(dú)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)明通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)
I、凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料的生產(chǎn)方法⑴將凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料的配料加入已經(jīng)運(yùn)行的雙臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)中攪拌，攪拌均勻后輸入粉碎機(jī)中粉碎為凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料的混合物，凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料混合物的顆粒細(xì)度< I. 05毫米J2)將凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料混合物輸入浸泡池中加水浸泡，浸泡時(shí)間控制在24 72小時(shí)；⑶將浸泡后的凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料混合物輸入對輥擠壓機(jī)中擠壓為片狀物，片狀物的厚度< 6. O毫米；⑷將凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料片狀物輸入回轉(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高鋁質(zhì)耐火骨料片狀物粉碎和篩分，粗骨料的顆粒細(xì)度控制為3. I
3.7毫米，中骨料的顆粒細(xì)度控制為2. 3 3. O毫米，細(xì)骨料的顆粒細(xì)度控制為I. 6 2. 2毫米，分別包裝為凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料的成品；
所述凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料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%、凹凸棒石粘土尾礦5 25%、火山碎屑巖混合物15 35%、高鋁礬土 5 25%、高嶺土 5 20%、煤矸石5 15%和膨潤土尾礦2 15% ;
所述將凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料混合物輸入浸泡池中加水浸泡時(shí)的配料，按重量百分比由下列組分組成凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料混合物55 80%和水20 45%。凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料中氧化鋁的含量高，具有顆粒強(qiáng)度高、高溫蠕變小、抗侵蝕性強(qiáng)和熱震穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料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(hù)和凈化環(huán)境，節(jié)省能源，降低生產(chǎn)成本，提聞經(jīng)濟(jì)效益。 凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料適用于耐火混凝土工程。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述
I、所述凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料的生產(chǎn)方法⑴將凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料的配料加入已經(jīng)運(yùn)行的雙臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)中攪拌，攪拌均勻后輸入粉碎機(jī)中粉碎為凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料的混合物，凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料混合物的顆粒細(xì)度< O. 5毫米；⑵將凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料混合物輸入浸泡池中加水浸泡，浸泡時(shí)間控制在48小時(shí)；⑶將浸泡后的凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料混合物輸入對輥擠壓機(jī)中擠壓為片狀物，片狀物的厚度< 6. O毫米；⑷凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料片狀物輸入回轉(zhuǎn)式焙燒窯中焙燒，焙燒溫度控制在750 850°C ;(5)將冷 卻后的凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料片狀物粉碎和篩分，粗骨料的顆粒細(xì)度控制為3. 4毫米，中骨料的顆粒細(xì)度控制為2. 6毫米，細(xì)骨料的顆粒細(xì)度控制為2. O毫米，分別包裝為凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料的成品；
所述凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料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5%、凹凸棒石粘土尾礦10%、火山碎屑巖混合物30%、高鋁礬土 24%、高嶺土 17%、煤砰石8%和膨潤土尾礦6% ；
所述將凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料混合物輸入浸泡池中加水浸泡時(shí)的配料，按重量百分比由下列組分組成凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料混合物72%和水28%。
權(quán)利要求
1. 一種凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料的生產(chǎn)方法，其特征在于，⑴將凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料的配料加入已經(jīng)運(yùn)行的雙臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)中攪拌，攪拌均勻后輸入粉碎機(jī)中粉碎為凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料的混合物，凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料混合物的顆粒細(xì)度< I. 05毫米；⑵將凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料混合物輸入浸泡池中加水浸泡，浸泡時(shí)間控制在24 72小時(shí)；⑶將浸泡后的凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料混合物輸入對輥擠壓機(jī)中擠壓為片狀物，片狀物的厚度< 6. O毫米；⑷將凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料片狀物輸入回轉(zhuǎn)式焙燒窯中焙燒，焙燒溫度控制在650 950V ;(5)將冷卻后的凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料片狀物粉碎和篩分，粗骨料的顆粒細(xì)度控制為3. I 3. 7毫米，中骨料的顆粒細(xì)度控制為2. 3 3. O毫米，細(xì)骨料的顆粒細(xì)度控制為I. 6 2. 2毫米，分別包裝為凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料的成品； 所述凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料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%、凹凸棒石粘土尾礦5 25%、火山碎屑巖混合物15 35%、高鋁礬土 5 25%、高嶺土 5 20%、煤矸石5 15%和膨潤土尾礦2 15% ; 所述將凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料混合物輸入浸泡池中加水浸泡時(shí)的配料，按重量百分比由下列組分組成凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料混合物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(jī)的懸浮液杯中，再加入372g水，將懸浮液杯置于高速攪拌機(jī)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(jì)進(jìn)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(xì)度< O. 074毫米。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料的生產(chǎn)方法，其技術(shù)方案的要點(diǎn)是，將配料攪拌均勻進(jìn)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高鋁質(zhì)耐火骨料的成品。凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料的配料由高粘凹凸棒石粘土粉、凹凸棒石粘土尾礦、火山碎屑巖混合物、高鋁礬土、高嶺土、煤矸石和膨潤土尾礦組成，凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料具有顆粒強(qiáng)度高、高溫蠕變小、抗侵蝕性強(qiáng)和熱震穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。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(hù)和凈化環(huán)境，節(jié)省能源，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，凹凸棒火山碎屑巖高鋁質(zhì)耐火骨料適用于耐火混凝土工程。
文檔編號C04B35/66GK102863243SQ201210373188
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