[发明专利]一种钴冶炼废渣基的建筑陶粒及其制备方法

说明书

本发明公开了一种钴冶炼废渣基的建筑陶粒及其制备方法，涉及冶炼渣资源化利用及无害化处理技术领域。本发明制备陶粒所用的原料由钴冶炼废渣、含硅尾矿、添加剂组成；陶粒的制备方法为：将钴冶炼废渣、含硅尾矿、添加剂烘干磨碎成干粉；按配比称取钴冶炼废渣粉料、含硅尾矿粉料及添加剂粉料，混合搅拌均匀送至成球制粒机中造粒成型，最后经烘干后煅烧制得陶粒成品。本发明的陶粒质轻、环保，用途广泛；本发明的制备方法将钴冶炼废渣资源化利用，具有良好的经济效益和社会效益。

技术领域

本发明涉及冶炼渣资源化利用及无害化处理技术领域，具体而言涉及一种钴冶炼废渣基的建筑陶粒及其制备方法。

背景技术

现行钴冶炼企业均采用酸浸工艺处理水钴矿，该工艺会产生大量的钴冶炼废渣。目前产出的钴冶炼废渣多以填埋或堆存为主，一方面占用大量场地，另一方面由于钴冶炼废渣中含有活性重金属成分，如管理不善，极易造成环境污染。钴冶炼废渣主要构成为二氧化硅、水合铁氧化物、氧化铝和氧化钙等成分，目前对钴冶炼废渣的处理主要是堆存或填埋，而大量钴冶炼废渣堆埋的占地问题及其渗滤液产生的环境污染问题并未得到有效解决。

陶粒为一种外壳呈陶质或釉质的球形颗粒材料，具有质轻高强的特点以及隔水保气的作用，主要用于建筑上对混凝土中碎石的替代。传统陶粒一般是以黏土和页岩烧结而成，大量开采黏土和页岩会破坏耕地及自然环境，因此采用固体废物为原料制备陶粒是陶粒生产的发展方向之一。

发明内容

本发明提供了一种钴冶炼废渣基的建筑陶粒及其制备方法，主要解决钴冶炼废渣的无害化处理及资源化利用问题。

本发明的特征是相对其他废渣陶粒配方及制备工艺更加简单，并且烧结温度更低。

本发明的特征还体现在陶粒配方中80 wt.%以上的原料为钴冶炼废渣和含硅尾矿这两种工业废渣，陶粒原料成本低，同时配方中含硅尾矿来源广泛，便于企业生产陶粒时就近配置原料。

本发明所处理的钴冶炼废渣是指采取酸浸工艺处理钴精矿生产钴盐产品过程中形成的废弃渣，主要成分为如下。

加水后的钴冶炼废渣具有较强的粘性及可塑性，便于所制备陶粒的造粒成型；钴冶炼渣中的铁、钙氧化物在陶粒烧结过程中都有助烧作用，有利于减少陶粒烧结能耗。

本发明陶粒配方中含硅尾矿是指选矿生产中产生的含硅固体废弃物，如各类金属尾矿、非金属尾矿等，其基本要求是二氧化硅含量大于60 wt.%，且其中不含放射性物质。含硅尾矿在陶粒制备过程中主要起烧结固化钴冶炼废渣中重金属和其他污染物质的作用。

本发明陶粒配方中添加剂为在烧结过程中能产生具助烧作用的氧化钠及氧化钙等成分的物质，可以是碳酸钠/碳酸氢钠和氢氧化钙/碳酸钙。

本发明所述的利用钴冶炼废渣制备建筑陶粒的方法，具体包括以下步骤。

（1）将钴冶炼废渣、含硅尾矿和添加剂分别烘干后磨碎成干粉，粒度要求小于75微米。

（2）按25-50 wt.%钴冶炼废渣、35-60 wt.%含硅尾矿、8-16 wt.%添加剂的原料配比分别称取上述粉料，混合搅拌均匀，制得陶粒粉料。

（3）将陶粒粉料送至成球制粒机中造粒成型，制得陶粒坯料。

（4）将陶粒坯料在105℃下烘干1-3小时。

（5）将烘干后的陶粒坯入烧结炉，至850-950℃保温1-2小时，随炉冷却，出炉得陶粒成品。