一種資源化利用錫礦尾礦為原料制備低能耗水泥的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種資源化利用錫礦尾礦為原料制備低能耗水泥的方法。將質(zhì)量百分比分別為26%~30%和70%~74%的錫尾礦和高鈣石灰石充分混合均勻并粉磨，過(guò)200目標(biāo)準(zhǔn)篩，且篩余小于10%；在富氧條件下950℃預(yù)煅燒處理20min，使硫化礦物充分氧化分解，進(jìn)而進(jìn)入燒成反應(yīng)設(shè)備內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，煅燒溫度在1300℃~1350℃，煅燒時(shí)間20min~40min，出料經(jīng)驟冷設(shè)備處理得到尾礦水泥熟料；加入質(zhì)量為尾礦水泥熟料質(zhì)量的3%~4%的二水石膏后，混磨，過(guò)200目標(biāo)準(zhǔn)篩且篩余小于10%，制成尾礦水泥成品。本發(fā)明方法充分利用礦產(chǎn)資源，實(shí)現(xiàn)錫尾礦大量化資源化，工藝能耗低，環(huán)境污染小，成本投入少，生產(chǎn)水泥品質(zhì)合格。
【專利說(shuō)明】一種資源化利用錫礦尾礦為原料制備低能耗水泥的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種資源化利用錫尾礦為原料制備低能耗水泥的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，尾礦已成為工業(yè)產(chǎn)出量最大，綜合利用率最低的工業(yè)固體廢物。2005年產(chǎn)生尾礦量7.14億噸，綜合利用率7%，而2010年卻增至12.14億噸，綜合利用率僅達(dá)到14%。截至2012年底，全國(guó)尾礦庫(kù)共有12273座，尾礦堆積總量超過(guò)100億噸。尾礦數(shù)量大、集中、顆粒細(xì)小，表面積大，易流動(dòng)，干燥后易風(fēng)化，占用大量土地，能夠致使空氣污染，土壤沙化；一般存在超標(biāo)污染物和有害組分，如殘留選礦藥劑、礦物本身硫化物等易氧化形成有害氣體和酸性水，如鉻、砷、鎘、鉛、鋅、錳等易形成重金屬污染，危害耕地與水源，威脅生命財(cái)產(chǎn)安全；當(dāng)前尾礦堆積量的不斷增加，將會(huì)占用大量土地建立新的尾礦庫(kù)，而尾礦處理設(shè)施結(jié)構(gòu)復(fù)雜，投資費(fèi)用高，勢(shì)必會(huì)增大礦山企業(yè)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，降低產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。此外，“十二五”規(guī)劃相關(guān)政策提出將進(jìn)一步限制固體廢物處置場(chǎng)地的使用，并明確了尾礦綜合利用的發(fā)展目標(biāo)。2015年尾礦產(chǎn)生量預(yù)計(jì)增長(zhǎng)至13億噸，而綜合利用目標(biāo)是從2010年1.7億噸的綜合利用量，在5年內(nèi)提升至2.6億噸。尾礦成分復(fù)雜，特性不一，綜合利用主要是從減量化、資源化和再利用等方面入手，回收尾礦有價(jià)組分和尾礦整體化資源化為建筑材料、造肥或土壤改良劑、制備催化劑、充填、土地復(fù)墾的材料。
[0003]錫尾礦是錫礦選冶后殘留的選冶固體廢物，成分復(fù)雜，主要化學(xué)成分以Si02、Fe203、CaC03、Al203為主，與硅酸鹽水泥氧化物組成一致，但含量有所差別。同時(shí)，錫礦尾礦中Mg0，K20等有害成分含量低，不會(huì)影響燒成尾礦水泥的安定性、強(qiáng)度等。此外，含有一定量以硫化礦物(FeS2)形式存在的硫，及少量或微量的Zn、Pb、Cu、Mo、Bi等多種過(guò)渡金屬元素，對(duì)熟料燒成具有礦化作用和助熔作用，可有效的改善生料的易燒性，降低液相形成溫度，提高熟料的強(qiáng)度。目前，已有鉛鋅尾礦作為礦化劑或代替其他礦物配入生料生產(chǎn)水泥熟料的案例，但摻入比例相對(duì)較低，而在生料中大量配入錫礦尾礦生產(chǎn)低能耗尾礦水泥的報(bào)道很少。大量化處理錫尾礦，實(shí)現(xiàn)尾礦減量化、資源化、效益化，構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)意義深遠(yuǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種以錫礦尾礦與高鈣石灰石為主要原料，在較低能耗下制備符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的尾礦水泥的方法。
[0005]具體步驟為:
(I)將質(zhì)量百分比分別為26%~30%和70%~74%的錫尾礦和高鈣石灰石充分混合均勻并粉磨，過(guò)200目標(biāo)準(zhǔn)篩,且篩余小于10%。
[0006](2)將步驟(1)所得料在富氧條件下950 °C預(yù)煅燒處理20min，使硫化礦物充分氧化分解，進(jìn)而進(jìn)入燒成反應(yīng)設(shè)備內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，煅燒溫度在1300°C~1350°C，煅燒時(shí)間20min~40min,出料經(jīng)驟冷設(shè)備處理得到尾礦水泥熟料。[0007](3)將步驟(2)所得尾礦水泥熟料加入質(zhì)量為尾礦水泥熟料質(zhì)量的3%~4%的二水石膏后，混磨，過(guò)200目標(biāo)準(zhǔn)篩,且篩余小于10%,制成尾礦水泥成品。
[0008]本發(fā)明技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn):錫礦尾礦顆粒基本均小于50目，可大量降低粉磨能耗，以其為主要原料生產(chǎn)尾礦水泥，無(wú)需改變水泥生產(chǎn)工藝 ，即可大量消耗有色金屬選冶固體廢物，充分利用礦產(chǎn)資源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，降低生產(chǎn)成本。錫尾礦中含有少量硫化礦物和微量的Zn、Pb、Cu、Mo、Bi等多種過(guò)渡金屬元素，可有效改善生料的易燒性，降低熔點(diǎn)，在較低溫度下生成足夠液相，促進(jìn)固相反應(yīng)，將熟料燒成溫度降低至1300°C~1350°C (相較普通硅酸鹽水泥熟料燒成降低100°C ~150°C)，有效降低了熟料燒成能耗。制成尾礦水泥礦物組成合理，安定性良好，強(qiáng)度高。
【具體實(shí)施方式】
[0009]本發(fā)明實(shí)施例使用原材料:錫尾礦、高鈣石灰石化學(xué)組成如表1所示。
[0010]表1:原料化學(xué)組成(質(zhì)量百分比)
【權(quán)利要求】
1.一種利用錫礦尾礦制備水泥的方法，其主要特征在于具體步驟為: (1)將質(zhì)量百分比分別為26%~30%和70%~74%的錫尾礦和高鈣石灰石充分混合均勻并粉磨，過(guò)200目標(biāo)準(zhǔn)篩,且篩余小于10% ； (2)將步驟(1)所得料在富氧條件下950°C預(yù)煅燒處理20min，使硫化礦物充分氧化分解，進(jìn)而進(jìn)入燒成反應(yīng)設(shè)備內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，煅燒溫度在1300°C~1350°C，煅燒時(shí)間20min~40min,出料經(jīng)驟冷設(shè)備處理得到尾礦水泥熟料； (3)將步驟(2)所得尾礦水泥熟料加入質(zhì)量為尾礦水泥熟料質(zhì)量的3%~4%的二水石膏后，混磨，過(guò)200目標(biāo)準(zhǔn)篩且篩余小于10%,制成尾礦水泥成品。
【文檔編號(hào)】C04B7/14GK103524059SQ201310462070
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月7日
【發(fā)明者】李凝, 韋立寧 申請(qǐng)人:桂林理工大學(xué)