專利名稱：利用高硅鐵尾礦制造的泡沫陶瓷及其制作方法
技術領域：
本發明涉及工業固體廢棄物利用技術領域，特別是一種利用高硅鐵尾礦制造的泡沫陶瓷及其制作方法。
背景技術：
泡沫陶瓷是經窯爐高溫燒結，發泡制成的一種內部互不連貫完全密閉的均勻多孔、輕質固體無機材料。具有容重小、導熱系數低、機械強度高、不吸水、防水抗滲、隔熱保溫、防腐抗裂能力強等特點。泡沫陶瓷作為建筑材料可使建筑物的整體重量減輕，可以降低結構成本；因為該產品隔熱、保溫，從而可使冬季采暖和夏季降溫用的能源大大降低；因為該產品吸音、防水、無輻射，從而使居住質量得到提高。傳統泡沫陶瓷的主要原料石英砂、長石、頁巖、蛭石，珍珠巖、外加劑等。隨著礦產資源的不斷開采，尾礦排放量與日俱增。尾礦的堆積容易造成大氣、土壤和地下水污染，破壞生態環境，甚至可以引發泥石流地質災害。因此尾礦治理和綜合利用是十分緊迫的事。近年尾礦資源綜合利用研究結果表明，礦山尾礦的物質組成雖千差萬別，但其中的組分及開發利用途徑仍是有規律可循的。礦物成分、化學成分及其工藝性能這三大要素構成了尾礦資源利用可行性的基礎。磨細的尾礦構成了一種復合的礦物原料，其中某些微量元素的作用具有許多鮮為人知的工藝特點。由于基本不需對這些原料再作破碎和其它處理，制造出來的產品往往節約能耗且成本較低，因此經濟效益十分顯著。試驗表明大多數尾礦可以成為傳統原料的代用品，甚至可以成為別具特色的新型原料，如高硅尾礦(SiO2 > 60%),可以作建筑材料、公路用砂、陶瓷、玻璃、微晶玻璃、花崗巖以及硅酸鹽新材料的原料。
發明內容
本發明的目的是提供一種利用高硅鐵尾礦制造的泡沫陶瓷，利用尾礦、煤矸石、粉煤灰等工業固體廢棄物為主要原料生產泡沫陶瓷可以大量消化工業固體廢棄物，降低能耗，從而降低生產成本。本發明的另一個目的是提供一種利用高硅鐵尾礦制造的泡沫陶瓷的制作方法， 本發明的目的是通過下述技術方案來實現的
本發明的利用高硅鐵尾礦制造的泡沫陶瓷，其特征在于由下述原料配合料按重量百分比所組成
鐵尾礦60 70%、粉煤灰5-20%、煤矸石4-10%、粘土 0_5%、長石0_5%、頁巖1_3%、蛭石 2-5%、珍珠巖 1-5%，
所述的由下述原料配合料按重量百分比所組成鐵尾礦70%、粉煤灰17 %、煤矸石5%、 長石2%、頁巖1%、蛭石2%、珍珠巖3%。所述的由下述原料配合料按重量百分比所組成鐵尾礦63%、粉煤灰17 %、煤矸石 5%、粘土 5%，長石2%、頁巖1%、蛭石4%、珍珠巖3%。
本發明的利用高硅鐵尾礦制造的泡沫陶瓷的制作方法，其特征在于將原料鐵尾礦 60 70%、粉煤灰5-20%、煤奸石4-10%、粘土 0_5%、長石0_5%、頁巖1_3%、蛭石2_5%、珍珠巖 1-5%按重量百分比配料，將此配合料置于球磨機中粉碎至粒度小于0. 07mm，將磨細的配合料粉末制成20-80目的顆粒，采用半干壓成型法在陶瓷壓磚機上壓成塊狀，然后置于窯爐中燒結，燒結溫度為1150°C -1250°C，燒結時間周期為觀小時，其中升溫段9小時、燒成段 1小時、降溫段18小時，自然冷卻。或者，本發明的利用高硅鐵尾礦制造的泡沫陶瓷的制作方法，其特征在于將原料鐵尾礦60 70%、粉煤灰5-20%、煤矸石4-10%、粘土 0_5%、長石0_5%、頁巖1_3%、蛭石2_5%、 珍珠巖1-5%按重量百分比配料，將此配合料置于球磨機中粉碎至粒度小于0. 07mm，將磨細的配合料粉末直接放進耐火模具中，然后置于窯爐中燒結，燒結溫度為1150°C -1250°C，燒結時間周期為觀小時，其中升溫段9小時、燒成段1小時、降溫段18小時，自然冷卻。本發明的利用高硅鐵尾礦制造的泡沫陶瓷的制作方法，其特征在于將重量百分比為鐵尾礦70%、粉煤灰17 %、煤矸石5%、長石2%、頁巖1%、蛭石2%、珍珠巖3%的原料配合料置于球磨機中粉碎至粒度小于0.07mm，將磨細的原料配合料粉末制成20-80目的顆粒，采用半干壓成型法在陶瓷壓磚機上壓成塊狀，然后置于窯爐中燒結，燒結溫度為1210°C，燒結時間周期為觀小時，其中升溫段9小時、燒成段1小時、降溫段18小時，自然冷卻。或者，本發明的利用高硅鐵尾礦制造的泡沫陶瓷的制作方法，其特征在于將重量百分比為鐵尾礦70%、粉煤灰17 %、煤矸石5%、長石2%、頁巖1%、蛭石2%、珍珠巖3%的原料配合料置于球磨機中粉碎至粒度小于0. 07mm，將磨細的原料配合料粉末放進耐火模具中， 然后置于窯爐中燒結，燒結溫度為1150°C，燒結時間周期為觀小時，其中升溫段9小時、燒成段1小時、降溫段18小時，自然冷卻。或者，本發明的利用高硅鐵尾礦制造的泡沫陶瓷的制作方法，其特征在于將重量百分比為鐵尾礦63%、粉煤灰17 %、煤矸石5%、粘土 5%、長石2%、頁巖1%、蛭石4%、珍珠巖3% 的原料配合料置于球磨機中粉碎至粒度小于0. 07mm,將磨細的粉末制成20-80目的顆粒， 采用半干壓成型法在陶瓷壓磚機上壓成塊狀，然后置于窯爐中燒結，燒結溫度為1210°C，燒結時間周期為觀小時，其中升溫段9小時、燒成段1小時、降溫段18小時，自然冷卻。或者，本發明的利用高硅鐵尾礦制造的泡沫陶瓷的制作方法，其特征在于將重量百分比為鐵尾礦63%、粉煤灰17 %、煤矸石5%、粘土 5%、長石2%、頁巖1%、蛭石4%、珍珠巖 3%的原料配合料置于球磨機中粉碎至粒度小于0. 07mm，將磨細的粉末放進耐火模具中，然后置于窯爐中燒結，燒結溫度為1150°C，燒結時間周期為觀小時，其中升溫段9小時、燒成段1小時、降溫段18小時，自然冷卻。所述的窯爐為室式電爐、電熱輥道窯、燃氣輥道窯、燃氣梭式窯或燃氣隧道窯。本發明的有益效果是
1.高硅鐵尾礦是一種礦山廢棄物，它侵占耕地、污染環境甚至有可能造成尾礦庫潰壩等危及生命財產安全的災害性事故。將它作為工業原料加以利用可以減少其堆存量，減輕尾礦對環境的危害。2.由于高硅鐵尾礦是一種廢棄物，所以它除了運輸費用以外其它成本基本為零， 利用高硅鐵尾礦分別代替泡沫陶瓷中的石英砂、長石、頁巖、蛭石等的部分使用量，實現資源的二次利用。同時因為原料中摻有煤矸石、粉煤灰等可燃物，還可以降低能耗從而降低生產成本。總之，本發明帶來的好處是充分利用廢棄的尾礦，減少環境污染、降低生產成本。
具體實施例方式下面結合實施例說明本發明的具體實施方式
。本發明的利用高硅鐵尾礦制造的泡沫陶瓷，其特征在于由下述原料配合料按重量百分比所組成
鐵尾礦60 70%、粉煤灰5-20%、煤矸石4-10%、粘土 0_5%、長石0_5%、頁巖1_3%、蛭石 2-5%、珍珠巖 1-5%。本發明的利用高硅鐵尾礦制造的泡沫陶瓷的制作方法，其特征在于將原料鐵尾礦 60 70%、粉煤灰5-20%、煤奸石4-10%、粘土 0_5%、長石0_5%、頁巖1_3%、蛭石2_5%、珍珠巖 1-5%按重量百分比配料，將此配合料置于球磨機中粉碎至粒度小于0. 07mm，將磨細的配合料粉末制成20-80目的顆粒，采用半干壓成型法在陶瓷壓磚機上壓成塊狀，然后置于窯爐中燒結，燒結溫度為1150°C -1250°C，燒結時間周期為觀小時，其中升溫段9小時、燒成段 1小時、降溫段18小時，自然冷卻。或者，本發明的利用高硅鐵尾礦制造的泡沫陶瓷的制作方法，其特征在于將原料鐵尾礦60 70%、粉煤灰5-20%、煤矸石4-10%、粘土 0_5%、長石0_5%、頁巖1_3%、蛭石2_5%、 珍珠巖1-5%按重量百分比配料，將此配合料置于球磨機中粉碎至粒度小于0. 07mm，將磨細的配合料粉末直接放進耐火模具中，然后置于窯爐中燒結，燒結溫度為1150°C -1250°C，燒結時間周期為觀小時，其中升溫段9小時、燒成段1小時、降溫段18小時，自然冷卻。所述的窯爐為室式電爐、電熱輥道窯、燃氣輥道窯、燃氣梭式窯或燃氣隧道窯。實施例1
將重量百分比為鐵尾礦70%、粉煤灰17 %、煤矸石5%、長石2%、頁巖1%、蛭石2%、珍珠巖3%的原料配合料置于球磨機中粉碎至粒度小于0. 07mm,將磨細的原料配合料粉末制成 20-80目的顆粒，采用半干壓成型法在陶瓷壓磚機上壓成塊狀，然后置于窯爐中燒結，燒結溫度為1210°C，燒結時間周期為觀小時，其中升溫段9小時、燒成段1小時、降溫段18小時，自然冷卻。所得到的產品內部氣孔均勻獨立，密度為450kg/m3。抗壓強度14Mpa，抗彎強度3Mpa。實施例2
將重量百分比為鐵尾礦70%、粉煤灰17 %、煤矸石5%、長石2%、頁巖1%、蛭石2%、珍珠巖3%的原料配合料置于球磨機中粉碎至粒度小于0. 07mm，將磨細的原料配合料粉末放進耐火模具中，然后置于窯爐中燒結，燒結溫度為1150°C，燒結時間周期為觀小時，其中升溫段9小時、燒成段1小時、降溫段18小時，自然冷卻。所得到的產品內部氣孔均勻獨立，密度為650kg/m3。抗壓強度20Mpa，抗彎強度6Mpa。實施例3
將重量百分比為鐵尾礦63%、粉煤灰17 %、煤矸石5%、粘土 5%、長石2%、頁巖1%、蛭石4%、珍珠巖3%的原料配合料置于球磨機中粉碎至粒度小于0. 07mm，將磨細的粉末制成 20-80目的顆粒，采用半干壓成型法在陶瓷壓磚機上壓成塊狀，然后置于窯爐中燒結，燒結溫度為1210°C，燒結時間周期為28小時，其中升溫段9小時、燒成段1小時、降溫段18小時，自然冷卻。所得到的產品內部氣孔均勻獨立，密度為350kg/m3。抗壓強度12Mpa，抗彎強度 2. 5Mpa。實施例4
將重量百分比為鐵尾礦63%、粉煤灰17 %、煤矸石5%、粘土 5%、長石2%、頁巖1%、蛭石 4%、珍珠巖3%的原料配合料置于球磨機中粉碎至粒度小于0. 07mm，將磨細的粉末放進耐火模具中，然后置于窯爐中燒結，燒結溫度為1150°C，燒結時間周期為觀小時，其中升溫段9 小時、燒成段1小時、降溫段18小時，自然冷卻。所得到的產品內部氣孔均勻獨立，密度為 550kg/m3。抗壓強度16Mpa，抗彎強度4Mpa。本發明充分利用廢棄的高硅鐵尾礦分別代替泡沫陶瓷中的石英砂、長石、頁巖、蛭石等的部分使用量，實現資源的二次利用。同時因為原料中摻有煤矸石、粉煤灰等可燃物， 還可以降低能耗，從而降低生產成本，減少高硅鐵尾礦的堆放量，有效地減少環境污染。
權利要求
1.一種利用高硅鐵尾礦制造的泡沫陶瓷，其特征在于由下述原料配合料按重量百分比所組成鐵尾礦60 70%、粉煤灰5-20%、煤矸石4-10%、粘土 0_5%、長石0_5%、頁巖1_3%、蛭石 2-5%、珍珠巖 1-5%。
2.根據權利要求1所述的利用高硅鐵尾礦制造的泡沫陶瓷，其特征在于所述的由下述原料配合料按重量百分比所組成鐵尾礦70%、粉煤灰17 %、煤矸石5%、長石2%、頁巖1%、蛭石2%、珍珠巖3%。
3.根據權利要求1所述的利用高硅鐵尾礦制造的泡沫陶瓷，其特征在于所述的由下述原料配合料按重量百分比所組成鐵尾礦63%、粉煤灰17 %、煤矸石5%、粘土 5%，長石2%、頁巖1%、蛭石4%、珍珠巖3%。
4.一種利用高硅鐵尾礦制造的泡沫陶瓷的制作方法，其特征在于將原料鐵尾礦60 70%、粉煤灰5-20%、煤奸石4-10%、粘土 0-5%、長石0_5%、頁巖1_3%、蛭石2_5%、珍珠巖1_5% 按重量百分比配料，將此配合料置于球磨機中粉碎至粒度小于0. 07mm，將磨細的配合料粉末制成20-80目的顆粒，采用半干壓成型法在陶瓷壓磚機上壓成塊狀，然后置于窯爐中燒結，燒結溫度為1150°C -1250°C，燒結時間周期為觀小時，其中升溫段9小時、燒成段1小時、降溫段18小時，自然冷卻。
5.一種利用高硅鐵尾礦制造的泡沫陶瓷的制作方法，其特征在于將原料鐵尾礦60 70%、粉煤灰5-20%、煤奸石4-10%、粘土 0-5%、長石0_5%、頁巖1_3%、蛭石2_5%、珍珠巖1_5% 按重量百分比配料，將此配合料置于球磨機中粉碎至粒度小于0. 07mm，將磨細的配合料粉末直接放進耐火模具中，然后置于窯爐中燒結，燒結溫度為1150°C -1250°C，燒結時間周期為觀小時，其中升溫段9小時、燒成段1小時、降溫段18小時，自然冷卻。
6.根據權利要求4所述的利用高硅鐵尾礦制造的泡沫陶瓷的制作方法，其特征在于將重量百分比為鐵尾礦70%、粉煤灰17 %、煤矸石5%、長石2%、頁巖1%、蛭石2%、珍珠巖3% 的原料配合料置于球磨機中粉碎至粒度小于0. 07mm,將磨細的原料配合料粉末制成20-80 目的顆粒，采用半干壓成型法在陶瓷壓磚機上壓成塊狀，然后置于窯爐中燒結，燒結溫度為 1210°C，燒結時間周期為觀小時，其中升溫段9小時、燒成段1小時、降溫段18小時，自然冷卻。
7.根據權利要求5所述的利用高硅鐵尾礦制造的泡沫陶瓷的制作方法，其特征在于將重量百分比為鐵尾礦70%、粉煤灰17 %、煤矸石5%、長石2%、頁巖1%、蛭石2%、珍珠巖3% 的原料配合料置于球磨機中粉碎至粒度小于0. 07mm，將磨細的原料配合料粉末放進耐火模具中，然后置于窯爐中燒結，燒結溫度為1150°C，燒結時間周期為觀小時，其中升溫段9小時、燒成段1小時、降溫段18小時，自然冷卻。
8.根據權利要求4所述的利用高硅鐵尾礦制造的泡沫陶瓷的制作方法，其特征在于將重量百分比為鐵尾礦63%、粉煤灰17 %、煤矸石5%、粘土 5%、長石2%、頁巖1%、蛭石4%、 珍珠巖3%的原料配合料置于球磨機中粉碎至粒度小于0. 07mm,將磨細的粉末制成20-80 目的顆粒，采用半干壓成型法在陶瓷壓磚機上壓成塊狀，然后置于窯爐中燒結，燒結溫度為 1210°C，燒結時間周期為觀小時，其中升溫段9小時、燒成段1小時、降溫段18小時，自然冷卻。
9.根據權利要求5所述的利用高硅鐵尾礦制造的泡沫陶瓷的制作方法，其特征在于將重量百分比為鐵尾礦63%、粉煤灰17 %、煤矸石5%、粘土 5%、長石2%、頁巖1%、蛭石4%、珍珠巖3%的原料配合料置于球磨機中粉碎至粒度小于0. 07mm，將磨細的粉末放進耐火模具中， 然后置于窯爐中燒結，燒結溫度為1150°C，燒結時間周期為觀小時，其中升溫段9小時、燒成段1小時、降溫段18小時，自然冷卻。
10.根據權利要求4或5所述的利用高硅鐵尾礦制造的泡沫陶瓷的制作方法，其特征在于所述的窯爐為室式電爐、電熱輥道窯、燃氣輥道窯、燃氣梭式窯或燃氣隧道窯。
全文摘要
本發明涉及工業固體廢棄物利用技術領域，特別是一種利用高硅鐵尾礦制造的泡沫陶瓷及其制作方法。泡沫陶瓷由下述原料配合料重量百分比所組成鐵尾礦60～70%、粉煤灰5-20%、煤矸石4-10%、粘土0-5%、長石0-5%、頁巖1-3%、蛭石2-5%、珍珠巖1-5%。制作方法將配合料置于球磨機中粉碎至粒度小于0.07mm，制成20-80目的顆粒，采用半干壓成型法在陶瓷壓磚機上壓成塊狀，然后置于窯爐中燒結，或者將磨細的粉末放進耐火模具中燒結，燒結溫度為1150℃-1250℃。本發明的有益效果是減輕尾礦對環境的危害；將高硅鐵尾礦用在泡沫陶瓷中可以代替石英砂等，因此還可以降低能耗，從而降低生產成本。
文檔編號C04B38/00GK102417368SQ20111027770
公開日2012年4月18日 申請日期2011年9月19日 優先權日2011年9月19日
發明者劉雁翎, 周惠文 申請人:鞍鋼集團礦業公司