[发明专利]一种利用稀土尾矿制备陶粒的方法

说明书

    技术领域

一种利用稀土尾矿制备陶粒的方法，涉及一种矿山二次资源综合利用技术，特别是稀土尾矿无害化利用的制备免烧陶粒的方法。

    背景技术

江西赣南地区稀土资源丰富，由于原矿开采品位一般仅0.05~0.15%，故生产1吨氧化物稀土精矿一般会产出1100~2400吨尾矿。因此而产生的大量尾矿造成土壤盐化，严重破坏植被和山体，造成水土流失和环境恶化。稀土尾矿的处理问题一直制约着稀土行业的发展，其综合利用已经成为影响稀土行业发展的关键因素。

对稀土尾矿引起的水土流失和环境恶化问题，目前国内外主要通过两种途径开展治理：第一种途径是对稀土尾矿进行资源化利用（包括对其进行有价元素回收和将其转化为建材使用）；第二种途径是对稀土尾矿坝及其污染区域进行生态修复（包括废弃稀土矿山水土保持、土壤培肥及植被恢复以及地质灾害预防与控制等）。鉴于把资源化利用作为固体废弃物处理的最终解决方案目前已成为业界共识，而且国际上普遍认为尾矿是“堆错地方的资源”或是“放错位置的财富”。因此应优先考虑如何依靠先进的工艺技术，通过对稀土尾矿进行资源化利用的手段将其转化为具有一定附加值的产品，这不仅可以实现固体废物资源化、减量化的目的，而且可以带来巨大的经济效益和社会效益，是矿山企业走可持续发展道路的方向所在。

陶粒是人造建筑轻骨料的简称，它是近几年我国发展最快的新型建筑材料之一。轻质性是陶粒许多优良性能中最重要的一点，这是它能够取代重质砂石作为人造轻骨料使用的主要原因。传统陶粒一般是以粘土和页岩焙烧而成。这不仅需要大量开采优质粘土和页岩矿山，破坏耕地和自然环境，而且焙烧过程存在能耗高和环境污染严重的问题，不符合节能和环保的原则。因此利用固体废弃物制备免烧型陶粒必然是大势所趋。

免烧陶粒就是不用焙烧的陶粒，这种陶粒是利用少量水泥等物质为胶结材料，以活性固体废弃物为填料，再配以外加剂及其他辅助材料，经造粒后，自然养护（或太阳能养护、蒸汽养护、蒸压养护）而成的人造轻集料，密度为500~1000kg/m³，多用于结构保温混凝土、轻质砌块和墙板。但是按常规技术生产的免烧陶粒，由于其空隙中水分蒸发造成毛细孔较多，因此吸水率会高于焙烧陶粒，通常大于15%；此外，在使用大量密度较大的固体废弃物制备陶粒时，其堆积密度也会较高，一般很难达到轻质的要求。由于免烧陶粒存在堆积密度高、强度低以及比表面积小的问题，免烧陶粒尚处于研制阶段，未被推广应用。

发明内容

本发明的目的就是针对上述已有技术存在的缺陷，提供一种固体废弃物利用率高、操作简单、成本低、能耗及环境污染小的基于稀土尾矿无害化利用的免烧陶粒制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种基于稀土尾矿无害化利用的免烧陶粒的制备方法，其特征在于其制备过程采用稀土尾矿作为体质材料，将胶结材料、外加剂和辅助材料与经球磨处理的体质材料进行均匀混合，再向混合料喷淋雾化水，陈化后进行造粒，将制成的生陶粒进行养护制得免烧陶粒。

本发明的一种基于稀土尾矿无害化利用的免烧陶粒的制备方法，其特征在于所述的作为体质材料的稀土尾矿为重量组成包括SiO₂：50%~65%、Al₂O₃：26%~37%的离子型稀土尾矿，其RE₂O₃含量低于0.04%。

本发明的一种基于稀土尾矿无害化利用的免烧陶粒的制备方法，其特征在于所述的作为体质材料的稀土尾矿经过预处理，其预处理过程先将原状稀土尾矿干法球磨10~50分钟，球料质量比为1:1；再向其中添加13%~18%的氢氧化钠或氢氧化钾溶液，溶液中所含氢氧化钠或氢氧化钾与稀土尾矿的质量比为0.05~0.15；然后将稀土尾矿与氢氧化钠或氢氧化钾溶液混合均匀。

本发明的一种基于稀土尾矿无害化利用的免烧陶粒的制备方法，其特征在于所述的将胶结材料、外加剂和辅助材料与经球磨处理的体质材料进行混合的重量比例为：作为体质材料的稀土尾矿：65%~78%；胶结材料：8%~16%；外加剂：0.1%~3%；辅助材料：8%~20%。

本发明的一种基于稀土尾矿无害化利用的免烧陶粒的制备方法，其特征在于进行造粒制成的生陶粒的粒径为10~25mm。

本发明的一种基于稀土尾矿无害化利用的免烧陶粒的制备方法，其特征在于作为体质材料的稀土尾矿的球磨预处理过程采用干法球磨10~50分钟，球料质量比为1:1。