專利名稱：凹凸棒火山碎屑巖輕質(zhì)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輕質(zhì)耐火骨料砂。
背景技術(shù)：
輕質(zhì)耐火材料是一種氣孔率高、體積密度小、熱導(dǎo)率低的耐火材料，在工業(yè)窯爐和其他熱工設(shè)備上用作隔熱材料；與一般耐火磚比較，輕質(zhì)耐火材料抗渣蝕性、力學(xué)強(qiáng)度、耐磨損性較差，高溫下體積收縮較大。我國(guó)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(kù)超期或超負(fù)荷使用，甚至違規(guī)操作，使尾礦庫(kù)存在極大的安全隱患，對(duì)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(rùn)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(guò)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(wàn)噸的產(chǎn)量計(jì)算，產(chǎn)生的火山碎屑巖高達(dá)450萬(wàn)噸，多年來(lái)都沒有能得到利用，整個(gè)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(huì)污染大氣、農(nóng)田和水體，矸石山還會(huì)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輕質(zhì)耐火骨料砂。凹凸棒火山碎屑巖輕質(zhì)耐火骨料砂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、硅藻土尾礦、膨脹蛭石、煤矸石、膨潤(rùn)土尾礦和植物秸桿粉組成。凹凸棒火山碎屑巖輕質(zhì)耐火骨料砂的生產(chǎn)方法將凹凸棒火山碎屑巖輕質(zhì)耐火骨料砂的配料攪拌均勻進(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輕質(zhì)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(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輕質(zhì)耐火骨料砂的顆粒強(qiáng)度和孔隙率。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(guò)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(cè)試其懸浮液的粘度，測(cè)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)明選用高粘凹凸棒石粘土粉的顆粒細(xì)度< O. 074毫米。凹凸棒石粘土在開采過(guò)程中會(huì)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)，本發(fā)明選用凹凸棒石粘土尾礦的顆粒細(xì)度< 2. O毫米。火山碎屑巖是介于巖漿熔巖和沉積巖之間的過(guò)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輕質(zhì)耐火骨料砂的強(qiáng)度，本發(fā)明選用火山碎屑巖混合物的顆粒細(xì)度< 5. O毫米。硅藻土細(xì)膩、松散、質(zhì)輕、多孔，比表面積大，空隙呈有規(guī)律分布，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，是一種天然納米孔徑無(wú)定形硅質(zhì)材料，但是硅藻土綜合利用率低，多數(shù)企業(yè)的產(chǎn)品出自于一級(jí)土，而二、三級(jí)土被大量廢棄，造成了資源浪費(fèi)嚴(yán)重，還污染了環(huán)境，本發(fā)明選用硅藻土尾 礦的顆粒細(xì)度< 2. O毫米。生蛭石片經(jīng)過(guò)高溫焙燒后，其體積能迅速膨脹數(shù)倍至數(shù)十倍，體積膨脹后的蛭石就叫膨脹蛭石，具有很強(qiáng)的保溫隔熱性能，本發(fā)明選用膨脹蛭石的顆粒細(xì)度< 2. O毫米。煤矸石是采煤過(guò)程和洗煤過(guò)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輕質(zhì)耐火骨料砂的強(qiáng)度，本發(fā)明選用煤矸石的顆粒細(xì)度< 2. O毫米。膨潤(rùn)土主要是由膨潤(rùn)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(rùn)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(rùn)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)明選用膨潤(rùn)土尾礦的顆粒細(xì)度< 2. O毫米。植物秸桿粉是指將稻草、麥秸、玉米等秸桿粉碎后的粉狀物，植物秸桿粉被燒盡后，能使凹凸棒火山碎屑巖輕質(zhì)耐火骨料砂具有較高的氣孔率，本發(fā)明選用植物秸桿粉的顆粒細(xì)度< O. 5毫米。本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)
I、凹凸棒火山碎屑巖輕質(zhì)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%、凹凸棒石粘土尾礦5 25%、火山碎屑巖混合物15 30%、娃藻土尾礦5 25%、膨脹蛭石2 20%、煤矸石2 15%膨潤(rùn)土尾礦2 15%和植物秸桿粉I 10% ；
所述凹凸棒火山碎屑巖輕質(zhì)耐火骨料砂的生產(chǎn)方法⑴將凹凸棒火山碎屑巖輕質(zhì)耐火骨料砂的配料加入已經(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輕質(zhì)耐火骨料砂的混合物，凹凸棒火山碎屑巖輕質(zhì)耐火骨料砂混合物的顆粒細(xì)度< O. 5毫米將凹凸棒火山碎屑巖輕質(zhì)耐火骨料砂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輕質(zhì)耐火骨料砂混合物輸入對(duì)輥擠壓機(jī)中擠壓為片狀物，片狀物的厚度< 3. O毫米；⑷將凹凸棒火山碎屑巖輕質(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650 850°C ;(5)將冷卻后的凹凸棒火山碎屑巖輕質(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輕質(zhì)耐火骨料砂顆粒細(xì)度< I. O毫米，包裝為凹凸棒火山碎屑巖輕質(zhì)耐火骨料砂的成品；所述將凹凸棒火山碎屑巖輕質(zhì)耐火骨料砂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輕質(zhì)耐火骨料砂混合物55 80%和水20 45%。凹凸棒火山碎屑巖輕質(zhì)耐火骨料砂具有氣孔率高、體積密度小、高溫下體積收縮較小和熱導(dǎo)率低的優(yōu)點(diǎn)。
凹凸棒火山碎屑巖輕質(zhì)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(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。凹凸棒火山碎屑巖輕質(zhì)耐火骨料砂適用于輕質(zhì)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(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述
I、凹凸棒火山碎屑巖輕質(zhì)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8 %、凹凸棒石粘土尾礦16 %、火山碎屑巖混合物26 %、硅藻土尾礦22 %、膨脹蛭石12 %、煤矸石8 %、膨潤(rùn)土尾礦6 %和植物秸桿粉2 % ；
所述凹凸棒火山碎屑巖輕質(zhì)耐火骨料砂的生產(chǎn)方法⑴將凹凸棒火山碎屑巖輕質(zhì)耐火骨料砂的配料加入已經(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輕質(zhì)耐火骨料砂的混合物，凹凸棒火山碎屑巖輕質(zhì)耐火骨料砂混合物的顆粒細(xì)度< O. 5毫米將凹凸棒火山碎屑巖輕質(zhì)耐火骨料砂混合物輸入浸泡池中加水浸泡，浸泡時(shí)間控制在36小時(shí)；ω將浸泡后的凹凸棒火山碎屑巖輕質(zhì)耐火骨料砂混合物輸入對(duì)輥擠壓機(jī)中擠壓為片狀物，片狀物的厚度< 3. O毫米J4)將凹凸棒火山碎屑巖輕質(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700 800°C ;(5)將冷卻后的凹凸棒火山碎屑巖輕質(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輕質(zhì)耐火骨料砂顆粒細(xì)度< I. O毫米，包裝為凹凸棒火山碎屑巖輕質(zhì)耐火骨料砂的成品；
所述將凹凸棒火山碎屑巖輕質(zhì)耐火骨料砂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輕質(zhì)耐火骨料砂混合物68%和水32%。
權(quán)利要求
1. 一種凹凸棒火山碎屑巖輕質(zhì)耐火骨料砂，其特征在于，凹凸棒火山碎屑巖輕質(zhì)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%、凹凸棒石粘土尾礦5 25%、火山碎屑巖混合物15 30%、娃藻土尾礦5 25%、膨脹蛭石2 20%、煤矸石2 15%膨潤(rùn)土尾礦2 15%和植物秸桿粉I 10% ; 所述凹凸棒火山碎屑巖輕質(zhì)耐火骨料砂的生產(chǎn)方法⑴將凹凸棒火山碎屑巖輕質(zhì)耐火骨料砂的配料加入已經(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輕質(zhì)耐火骨料砂的混合物，凹凸棒火山碎屑巖輕質(zhì)耐火骨料砂混合物的顆粒細(xì)度< O. 5毫米將凹凸棒火山碎屑巖輕質(zhì)耐火骨料砂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輕質(zhì)耐火骨料砂混合物輸入對(duì)輥擠壓機(jī)中擠壓為片狀物，片狀物的厚度< 3. O毫米；⑷將凹凸棒火山碎屑巖輕質(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650 850°C ;(5)將冷卻后的凹凸棒火山碎屑巖輕質(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輕質(zhì)耐火骨料砂顆粒細(xì)度< I. O毫米，包裝為凹凸棒火山碎屑巖輕質(zhì)耐火骨料砂的成品； 所述將凹凸棒火山碎屑巖輕質(zhì)耐火骨料砂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輕質(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(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(guò)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(cè)試其懸浮液的粘度，測(cè)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)明選用高粘凹凸棒石粘土粉的顆粒細(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輕質(zhì)耐火骨料砂，其技術(shù)方案的要點(diǎn)是，凹凸棒火山碎屑巖輕質(zhì)耐火骨料砂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、硅藻土尾礦、膨脹蛭石、煤矸石、膨潤(rùn)土尾礦和植物秸桿粉組成；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輕質(zhì)耐火骨料砂的成品。凹凸棒火山碎屑巖輕質(zhì)耐火骨料砂具有氣孔率高、體積密度小、高溫下體積收縮較小和熱導(dǎo)率低的優(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，凹凸棒火山碎屑巖輕質(zhì)耐火骨料砂適用于輕質(zhì)耐火混凝土工程。
文檔編號(hào)C04B35/66GK102863246SQ20121037320
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)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(zhǎng)兵, 蔣文蘭 申請(qǐng)人:許慶華