專利名稱：耐磨材料及其制備方法和應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種耐磨材料及其制備方法和應用。
背景技術：
隨著對各種礦石的開采和利用，相應礦石的礦渣處理也成為現今社會的難題。如鐵礦渣長期堆放或掩埋，會超成周圍環境的污染；鉻礦渣的室外堆放在雨水的沖刷下，如果流入河道會造成河水污染，形成劇毒水，人畜飲用后會中毒死亡；對于鉻礦渣的處理，目前， 只有干法解毒和濕法解毒兩種方法，但由這兩種方法均處理試驗階段，且處理成本較高，沒有被廣泛應用；從所周知，鎳礦渣、銅礦渣、鋅礦渣以及錳礦渣如果處理不好，都會對環境造成污染，如一節錳電池(用于的錳電池內的黑色粉沫也是一種錳礦渣)的被埋在地里，錳電池里的錳電池粉可使同圍半畝地不長植物，可見其對環境污染之嚴重。如何充分利用這些礦渣，使其變廢為寶，又對環境沒有任何污染，是人們長期以來研究的課題之一。而現有的耐磨地磚，為了提高其耐磨性能，一般會在磚的上底面上設置一層耐磨層，這種耐磨層的主要原料為黑剛玉砂，這種黑剛玉砂的礦產資源有限，其價格越來越高；另一方面，黑剛玉砂是天然礦物，產地不同，其耐磨性能也不相同，所以，最終做出來的產品，其質量也受到影響，尤其是耐磨性能受到影響。
發明內容
本發明的目的是針對上述問題，向社會提供一種充分利用各種礦石的礦渣，使其變為不對環境造成污染的耐磨材料及其制備方法，以及耐磨材料的應用。本發明的技術方案是提供一種耐磨材料，包括如下組份
含5-15%鐵的鐵礦渣50-70份；含1-5%鉻的鉻礦渣20-40份；含3_7%鎳的鎳礦渣5_10 份；含3-8%鋅的鋅礦渣2-7份；含3-10%錳的錳礦渣5-10份；含1_5%銅的銅礦渣2_8份； 將上述組份的混合物在1450°C至1550°C的條件下，使混合物完全熔化，出爐冷卻至室溫， 粉碎至預定大小粒徑的顆粒。作為對本發明的改進，本發明還可進一步包括如下組份含5-15%鐵的鐵礦渣 55-75份；含2-4%鉻的鉻礦渣25-35份；含3_7%鎳的鎳礦渣6_8份；含3_8%鋅的鋅礦渣 3-5份；含3-10%錳的錳礦渣6-8份；含1-5%銅的銅礦渣3_6份。作為對本發明的改進，本發明還可進一步包括如下組份含5-15%鐵的鐵礦渣 60-70份；含2-4%鉻的鉻礦渣28-32份；含3_7%鎳的鎳礦渣6_8份；含3_8%鋅的鋅礦渣 3-5份；含3-10%錳的錳礦渣6-8份；含1-5%銅的銅礦渣3_6份。作為對本發明的改進，所述預定大小粒徑為大于等于10目小于等于100目。所述錳礦渣也可以用廢舊錳電池粉代替。上述耐磨材料在水泥混凝土磚和路緣石上的應用。本發明還提供一種耐磨材料的制備方法，包括如下步驟(1)、按上述的組份和比例配比成混合均勻的混合物；(2)、將所述混合物置于熔煉爐內，在在1450°C至1550°C的條件下，使混合物完全熔
化；
(3)、出爐冷卻至室溫，成冷凝物；
(4)、粉碎至預定大小粒徑的顆粒。作為對本發明的制備方法的改進，在所述第(3)步與第(4)步之間，還存在第(21) 步，去除冷凝物表面的浮渣層。作為對本發明的制備方法的改進，在所述第(4)步之后，還存在第(5)步，將預定大小粒徑的顆粒用孔徑介于大于等于10目小于等于100目之間的振動篩過篩，并將小于10 目的顆粒、介于大于等于10目小于等于100目之間的顆粒和大于100目的顆粒分別裝置。作為對本發明的制備方法的改進，將小于10目的顆粒返回至上述第(4)步進一步粉碎。本發明將各種不同的礦渣在高溫下熔化，冷卻后結成一種全新的冷凝物，該冷凝物不會在雨水狀態溶解，因此，對環境沒有任何污染，并且使用粉碎后的冷凝物制作的耐磨磚、路緣石等，與現有普通水泥地面磚和路緣石相比，其在抗壓強度、抗折強度及耐磨性能三個方面均有大幅度的提高；而且其性能穩定。
具體實施例方式下述各實施例，均可以用相同的制備方法制作成耐磨材料，其具體制備方法是 (1 )、按下述各實施例中任何一種所述的組份，按比例配比成混合均勻的混合物；
(2)、將所述混合物置于熔煉爐內，在在1450°C至1550°C的條件下，使混合物完全熔
化；
(3)、出爐冷卻至室溫，成冷凝物；
(4)、粉碎至預定大小粒徑的顆粒。本發明中，如果形成的冷凝物的表面有浮渣層，一般為炭渣，可以在上述第(3)步與第(4)步之間，增加第(21)步，去除冷凝物表面的浮渣層，除去浮渣層可以用錘擊的方法實現。本發明中的熔煉爐可以是煉鋼用的高爐或其它結構的電熱爐，采用高爐時可以用焦炭作為燃料，但在這種情況下，會在冷凝物表面形成炭渣，粉碎之前，先要除去這層炭渣 (即本發明中的浮渣層)。一般來講，作為混凝土磚表層的耐磨材料，其粒徑最好在大于等于10目小于等于 100目之間，這時，對粉碎至預定大小粒徑的顆粒，還需要用孔徑介于大于等于10目小于等于100目之間的振動篩過篩，并將小于10目顆粒、介于大于等于10目小于等于100目之間的顆粒和大于100目的顆粒分別裝置。將小于10目的顆粒返回至上述第(4)步進一步粉碎，直至符合粒徑要求。對于粒徑大于100目的可以另作它用。下述各實施例的耐磨材料在水泥混凝土磚和路緣石上的應用。錳礦渣也可以用廢舊錳電池粉代替。下述各實施例中一份的重量單位以IKG計算。實施例1
一種耐磨材料，包括如下組份含5-15%鐵的鐵礦渣50份；含1-5%鉻的鉻礦渣20份；
權利要求
1.一種耐磨材料，其特征在于，包括如下組份含5-15%鐵的鐵礦渣50-70份；含1-5%鉻的鉻礦渣20-40份；含3_7%鎳的鎳礦渣5_10 份；含3-8%鋅的鋅礦渣2-7份；含3-10%錳的錳礦渣5-10份；含1_5%銅的銅礦渣2_8份； 將上述組份的混合物在1450°C至1550°C的條件下，使混合物完全熔化，出爐冷卻至室溫， 粉碎至預定大小粒徑的顆粒。
2.根據權利要求1所述的耐磨材料，其特征在于包括如下組份含5-15%鐵的鐵礦渣55-75份；含2-4%鉻的鉻礦渣25-35份；含3_7%鎳的鎳礦渣6_8份；含3_8%鋅的鋅礦渣3-5份；含3-10%錳的錳礦渣6-8份；含1-5%銅的銅礦渣3_6份。
3.根據權利要求1所述的耐磨材料，其特征在于包括如下組份含5-15%鐵的鐵礦渣60-70份；含2-4%鉻的鉻礦渣28-32份；含3_7%鎳的鎳礦渣6_8份；含3_8%鋅的鋅礦渣3-5份；含3-10%錳的錳礦渣6-8份；含1-5%銅的銅礦渣3_6份。
4.根據權利要求1至3中任何一項權利要求所述的耐磨材料，其特征在于所述預定大小粒徑為大于等于10目小于等于100目。
5.根據權利要求4所述的耐磨材料，其特征在于所述錳礦渣用廢舊錳電池粉代替。
6.一種耐磨材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟(1)、按權利要求1-3中任何一項權利要求所述的組份，按比例配比成混合均勻的混合物；(2)、將所述混合物置于熔煉爐內，在在1450°C至1550°C的條件下，使混合物完全熔化；(3)、出爐冷卻至室溫，成冷凝物；(4)、粉碎至預定大小粒徑的顆粒。
7.根據權利要求6所述的耐磨材料的制備方法，其特征在于在所述第(3)步與第 (4 )步之間，還存在第(21)步，去除冷凝物表面的浮渣層。
8.根據權利要求6或7所述的耐磨材料的制備方法，其特征在于在所述第(4)步之后，還存在第(5)步，將預定大小粒徑的顆粒用孔徑介于大于等于10目小于等于100目之間的振動篩過篩，并將小于10目的顆粒、介于大于等于10目小于等于100目之間的顆粒和大于100目的顆粒分別裝置。
9.根據權利要求8所述的耐磨材料的制備方法，其特征在于將小于10目的顆粒返回至上述第(4)步進一步粉碎。
10.權利要求1至3中任何一種耐磨材料在水泥混凝土磚和路緣石上的應用。
全文摘要
一種耐磨材料及其制備方法和應用,其耐磨材料包括如下組份含5-15%鐵的鐵礦渣50-70份；含1-5%鉻的鉻礦渣20-40份；含3-7%鎳的鎳礦渣5-10份；含3-8%鋅的鋅礦渣2-7份；含3-10%錳的錳礦渣5-10份；含1-5%銅的銅礦渣2-8份；將上述組份的混合物在1450℃至1550℃的條件下，使混合物完全熔化，出爐冷卻至室溫，粉碎至預定大小粒徑的顆粒。本耐磨材料可在水泥混凝土磚和路緣石上廣泛應用。具有對環境沒有任何污染，與現有普通水泥地面磚和路緣石相比，其在抗壓強度、抗折強度及耐磨性能三個方面均有大幅度的提高；而且其性能穩定的優點。
文檔編號C04B18/14GK102531417SQ201110446319
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月28日 優先權日2011年12月28日
發明者吳輝強, 周海蔚, 黃利輝 申請人:黃利輝