一種利用銅鉬尾礦制備的建筑陶瓷及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種利用銅鑰尾礦制備的建筑陶瓷及其制備方法，屬于礦物加工領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在我國，95%的能源和85%的原材料來自礦產(chǎn)資源，礦產(chǎn)資源在開發(fā)利用的同時， 會產(chǎn)生大量的尾礦。據(jù)統(tǒng)計，截至2013年底，共有尾礦庫12273座，其中在用庫6633座，在 建庫1234座，已閉庫2193座，停用庫2213座。目前，我國尾礦累計堆存量大約120多億 噸，其中2011年達到15. 81億噸，2013年達到18億噸。在現(xiàn)有技術(shù)條件下，這些尾礦大部 分堆放在尾礦庫中。
[0003] 然而尾礦中存在大量尚未回收干凈的有價成分(金屬、非金屬礦物)，需要通過尾 礦再磨系統(tǒng)，使未充分解離的有價成分解離，通過新的選礦設(shè)備(磁選、重選、浮選或其他新 的選礦方法)、新的藥劑制度及先進的流程結(jié)構(gòu)，使有用成分與尾礦中的脈石分離、富集出 來。再利用尾礦化學(xué)成分與建筑材料相近的特點，將尾礦代替部分粘土制備燒結(jié)磚、免燒 磚，用做水泥生料的原材料，尾礦中的粗砂、廢石用作混凝土的集料，從而以大規(guī)模的消納 尾礦。
[0004] 目前，尾礦做建材是尾礦綜合利用的主要方向之一，基本上對鐵尾礦的研究較多， 且主要集中在做水泥、混凝土、保溫材料、燒結(jié)磚和免燒磚的方面。CN102942381A公開了一 種利用鐵尾礦制備的輕質(zhì)建筑材料及其制備方法；CN102786240A公開了一種利用銅尾礦 制備水泥的尾礦資源化處理方法。此外，回收尾礦中的有價成分，是尾礦綜合利用的一個 重要方面，但再選后仍然會產(chǎn)生大量的尾礦，同樣存在尾礦堆存、占地和二次污染環(huán)境的問 題。
[0005] 截止目前，對尾礦尤其是利用銅鑰尾礦制備建筑陶瓷（內(nèi)墻磚、地磚）的研究較少。
[0006] CN103274669A公開了一種銅鑰尾礦干掛空心陶瓷板及其制備方法，該方法配方簡 單且操作性強，可以消納銅鑰尾礦、減少尾礦對環(huán)境的污染和土地的占用；同時還使尾礦得 以資源化利用，減少優(yōu)質(zhì)陶瓷原料的使用。但是該技術(shù)依然存在一些不足：1)配方中銅鑰 尾礦僅為25-50%，摻和量較低；2)制備工藝連續(xù)性不好，需要磨礦-干燥-再粉磨(過60目 篩）-再加水揉練成塊-成型(擠壓)，成型后再切割成需要的規(guī)格，自動化程度低。3)該技 術(shù)方案坯體燒成是在靜態(tài)窯爐中完成的，該方案不適合于工業(yè)化的連續(xù)生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了彌補上述不足，本發(fā)明提供一種利用銅鑰尾礦制備的建筑陶瓷及其制備方 法。使同類型的銅、鑰尾礦能夠資源化整體利用，緩解和解決建筑陶瓷工業(yè)生產(chǎn)中原材料短 缺的問題，使尾礦排放達到減量化和無尾化，減少尾礦堆存對環(huán)境的危害。
[0008] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0009] 一種利用銅鑰尾礦制備的建筑陶瓷，由如下重量份組分制得：
[0010]
[0011] 本發(fā)明所述銅鑰尾礦主要化學(xué)成分分析結(jié)果見表1。
[0012] 表1銅鑰尾礦主要化學(xué)成分分析結(jié)果
[0014] 尾礦樣的X-射線衍射圖譜見圖1。從圖1中可以看出，該尾礦主要由絹云母、綠泥 石、石英、長石、方解石及少量磁鐵礦等礦物組成。銅鑰尾礦的礦物組成及相對含量見表2。
[0015] 表2銅鑰尾礦的主要礦物組成
[0020] 所述萊陽土為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的陶瓷材料中常用原料萊陽市土壤，其主要 化學(xué)成分見表4。
[0021] 表4萊陽土的主要化學(xué)成分
[0023] 所述建筑陶瓷主要為陶瓷地磚、陶瓷內(nèi)墻磚。
[0024] 優(yōu)選地，所述利用銅鑰尾礦制備的建筑陶瓷由如下重量份組分制得：
[0025]
[0026] 所述建筑陶瓷為陶瓷地磚，優(yōu)選由如下重量份組分制得：
[0027]
[0028] 所述建筑陶瓷為陶瓷內(nèi)墻磚，優(yōu)選由如下重量份組分制得：
[0029] 銅鑰尾礦 54-66份；
[0030] 透輝石 21-23份；
[0031]萊陽土 13-25 份。
[0032] 本發(fā)明還提供上述利用銅鑰尾礦制備建筑陶瓷的方法，將各原料按比例混合，經(jīng) 干燥-成型(干壓）_燒結(jié)得到建筑陶瓷。
[0033] 上述制備方法具體包括如下步驟：
[0034] 在混合過程中，將各原料置于球磨機內(nèi)，加入助磨劑和水至原料濃度為35-45%，研 磨至細度為萬孔篩（〇. 〇58mm)篩余4-5%,備用；其中，所述助磨劑為CaCO3,添加量為銅鑰尾 礦質(zhì)量的〇. 7-0. 9%。干燥后混合物中含水量為5-8%。
[0035] 所述成型為利用自動液壓成型機壓制，強度為20_30MPa。
[0036]所述燒結(jié)溫度為1000-1200°C，時間20-40min。
[0037] 為了獲得更好的技術(shù)效果，針對不同建筑陶瓷產(chǎn)品，所述燒結(jié)過程具體分為：
[0038] ①制備陶瓷地磚：
[0039] 將成型得到的坯體在輥道式干燥窯中110±5°C烘干后施釉，然后在1160±10°C 輥道窯中經(jīng)23±2min燒成陶瓷地磚；
[0040] ②制備陶瓷內(nèi)墻磚坯
[0041] 將成型得到的坯體在輥道式素?zé)G中1080±10°C素?zé)?0min后施釉，然后在 1080 ±KTC輥道窯中經(jīng)30 ± 2min燒成陶瓷內(nèi)墻磚。
[0042] 采用本發(fā)明的技術(shù)方案，可以使陶瓷墻磚、地磚中尾礦添加量高達70%，實現(xiàn)尾礦 資源的無害化利用，緩解尾礦外排帶來的環(huán)境污染，有利于環(huán)保；所得陶瓷地磚抗折強度達 950-1500N，斷裂模數(shù)35-45MP，吸水率2. 5-4. 0%;陶瓷內(nèi)墻磚強度達440-500N，斷裂模數(shù) 30-40MP，吸水率15-20%，墻地磚的熱震性能和凍融性能均符合國家標(biāo)準(zhǔn)。有效緩解陶瓷原 材料短缺，降低陶瓷行業(yè)的生產(chǎn)成本。
[0043] 本發(fā)明制備方法，由于銅鑰尾礦的摻入和配方的改進，使燒結(jié)溫度降低，燒結(jié)時間 縮短，降低生產(chǎn)成本；所采用的磨礦-干燥-成型(干壓）-燒成工藝，在工業(yè)生成設(shè)備中連 續(xù)生產(chǎn)得到最終合格產(chǎn)品，可操作性好；且工藝更簡單，自動化程度高，適合于工業(yè)化連續(xù) 生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0044] 圖1銅鑰尾礦的XRD圖譜。
【具體實施方式】
[0045] 以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0046] 實施例1陶瓷地磚的制備
[0047] 1)原料混合
[0048] 按質(zhì)量配比：銅鑰尾礦55%，透輝石29%，長石6%，萊陽10%，將混合后的原料置入球 磨機中，加入銅鑰尾礦質(zhì)量的0. 8%的CaCO3和水至原料濃度為40%，粉磨至萬孔篩篩余4%, 噴霧干燥，備用；
[0049] 2)將上述物料干燥至含水量7% ;
[0050] 3)利用自動液壓成型機壓制步驟2)所得物料，強度為25MPa，得到胚體；
[0051] 4)將步驟3)所得胚體在輥道式干燥窯中110±5°C烘干后施釉，在輥道窯中經(jīng) 1160°CX23min燒結(jié)，得到陶瓷地磚。
[0052] 經(jīng)測定，陶瓷地磚抗折強度達1402. 6N，斷裂模數(shù)44. 45MP，吸水率3. 8%，地磚的熱 震性能和凍融性能均符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
[0053] 實施例2陶瓷地磚的制備
[0054]1)原料混合
[0055] 按質(zhì)量配比：銅鑰