[发明专利]一种用红土型选金尾矿烧制陶粒的方法及其产物

说明书

技术领域

本发明属于建材生产领域，更具体地，涉及一种用红土型选金尾矿烧制陶粒的方法及其产物，该方法是采用红土型金尾矿为主要原料，并添加少量铁尾矿及煤粉，烧制得到轻质陶粒。

背景技术

选金尾矿是从金矿中提取黄金之后产生的矿业废渣，目前以堆存处理为主，不仅需要侵占大片的土地，而且会带来环境污染。红土型选金尾矿，如湖北省嘉鱼县蛇屋山金矿有限责任公司排放的选金尾矿，在物理化学性质上与岩石型尾矿不同，具体分析如下。

国内大部分金矿属于岩石型金矿，经过重选法或浸出工艺岩石型的选金尾矿的粒径一般细小均匀，而且性质与石英砂矿物接近，可直接作为细骨料使用，或者作为硅质材料直接用于蒸压灰砂砖的生产；同时岩石型金尾矿中SiO₂的含量较高，因此岩石型金尾矿比较容易用来作为各种建材的生产原料，资源化利用率较高。

而红土型金矿，属强风化残积形成的一种新类型金矿床，与岩石型金矿在组成、性质上存在很大不同。红土型金矿基岩多为含有碳酸盐岩的沉积岩系，沿基岩中的断裂构造发育有原生金矿层或金矿床。1980年，西澳大利亚首先发现了博丁顿(Boddington)大型红土型金矿。中国于1989年首次在湖北嘉鱼的蛇屋山发现了类似的表生风化成因金矿床。本发明所使用的红土型选金尾矿即来自于湖北省嘉鱼县蛇屋山金矿有限责任公司。蛇屋山金矿原矿以高岭石和伊利石为主，其次为针铁矿和绿泥石，少量三水铝石，并有微量蒙脱石和锐钛矿；矿物成分包括粘土矿物、铁和铝的氧化物及氢氧化物、贵金属矿物和基岩残留的石英、长石等；化学成分主要为SiO₂、Al₂O₃和Fe₂O₃，次为MnO₂和TiO₂。雨水的淋滤作用将红土型金矿中大量的硅、较易溶的金属离子去除，将相对不溶物(如铁)浓缩，粘土被铁染成红色；同时，金在红土化去硅作用过程中，和铁一样得到富积，粘土具有吸附金的作用。本发明主要利用对象可以为红土型金矿采用湿法提取金以后排放的尾矿。红土型选金尾矿大量堆积，资源化利用率很低，不但占用大量土地，而且堆场容易发生泥石流对周围环境造成巨大危害。

另外，红土型选金尾矿中含有大量粘土，夹杂着10％左右的围岩和夹石，而且围岩和夹石的粒径大小和数量分布很不均匀。这给红土型选金尾矿资源化利用带来了很多困难。因此，需要筛分预处理，去掉围岩和夹石等大颗粒石块。

最后，很多陶粒在实际生产的过程中会以重油为造孔剂。重油热值极高，燃烧时释放的气体可以起到造孔剂的作用，可以大大减小陶粒的堆积密度。重油是液体，因此还兼有更易于固液混合物混合均匀的优点。但是重油是化石工业的富产品，虽然热值高、产气量大，但是重油在烧制陶粒的过程中会产生大量臭味气体，会对周围空气环境造成严重影响。

目前有一些用金尾矿烧制陶粒的方法。但是这些方法中存在以下缺点：(1)专利CN 102503366A中，其使用岩石型金尾矿为原料生产陶粒，陶粒配方中的煤粉的掺量在10％左右，因此这种陶粒的原料成本很高。(2)湖北省嘉鱼县蛇屋山金矿有限责任公司附近的陶粒生产厂使用红土型选金尾矿为原料生产陶粒，选用重油作为造孔剂。这种陶粒的生产过程会产生大量含硫化合物臭味废气，并且造成空气污染，遭到周边居民的环保投诉。(3)专利文献CN 103288421A中，其使用黄河淤泥砂与岩石型金尾矿为原料生产陶粒，陶粒备制流程十分复杂，常常会引入反复预热等问题，这降低了方案的可操作性。(4)专利文献CN 102503366A中，其使用岩石型金尾矿为原料生产陶粒，除了煤粉的掺量需要满足8％～10％外，陶粒烧制时间普遍偏长，一般在2-2.5小时；长时间高温烧制很大程度上提高了能耗，加高了生产成本。(5)专利文献CN 101580349A中，其使用岩石型金尾矿和粉煤灰为原料生产陶粒，在原料处理的过程中要用到其他化学药剂；此操作提高了生产成本同时降低了方案可操作性。可见，现有轻质陶粒生产技术要么采用天然的页岩等矿物原料，要么采用以石英为主要矿物成分的河砂或者岩石型选金尾矿为原料，如何以高岭石和伊利石为主矿物成分的红土型尾矿为主要原料，设计合理的成分配方，制备性能优良的轻质陶粒是本发明专利需要解决的技术问题。

综上所述，当下亟需一种生产成本低、操作方便、环境友好型的烧制红土型选金尾矿陶粒的方法。

发明内容