[发明专利]以焦宝石尾矿为原料制备的水泥磨机球及其制备方法

说明书

本发明涉及一种以焦宝石尾矿为原料制备的水泥磨机球及其制备方法，属于无机非金属材料领域，以焦宝石尾矿为原料制备的水泥磨机球，由如下质量百分数的原料制备而成：焦宝石20‑40％；氧化铝55‑75％；高岭土3‑5％。本发明回收利用焦宝石尾矿，降低了其对环境的污染；统一种子尺寸，有效避免大球挤压小球造成的尾巴球、畸形球等情况，保证了生坯球完全制成规整球体；采用小原晶高温氧化铝作为原料，使烧成的研磨球晶粒细小，微观结构均匀，从而大大地提高其耐磨性，抗冲击等机械性能。

技术领域

本发明涉及一种以焦宝石尾矿为原料制备的水泥磨机球及其制备方法，属于无机非金属材料领域。

背景技术

焦宝石的主要成分为氧化铝和氧化硅。它是一种优质硬质耐火粘土，成分稳定，质地均匀、结构致密，用于生产优质粘土质耐火材料。由于耐火材料消耗巨大，焦宝石品质不同，因此在生产过程中产生较多的尾矿废料。大量的焦宝石尾矿废料不能快速直接利用，对环境造成了比较严重的污染。

水泥生产中，“两磨”中磨机球消耗占整个水泥生产过程中能源消耗的绝大部分，降低能耗的关键在于降低球磨机中研磨球的磨损率。在目前的技术条件下，水泥磨机大多采用钢球作为研磨球，而钢球成本高，磨耗较大，且需要频繁的更换和补加，不仅增加了水泥等企业的运营成本，而且降低了工作效率。陶瓷球由于具有良好的硬度、密度、耐磨、耐腐蚀、以及价格低的特点，因此被认为是替换钢球的最佳选择。但是，陶瓷球的制备技术存在一定的难度，难点在于：(1)成型时坯体整体的均匀性难以控制；(2)烧结过程致密化困难，气孔和缺陷以及烧结后的晶粒尺寸均匀性难以控制。

发明内容

根据现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种以焦宝石尾矿为原料制备的水泥磨机球及其制备方法，提高磨机球的强度、耐磨性；解决现有滚制成型的陶瓷球强度普遍较低的问题；利用固体废弃物，减少环保压力节约生产成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种以焦宝石尾矿为原料制备的水泥磨机球，由如下质量百分数的原料制备而成：

焦宝石 20-40％；

氧化铝 55-75％；

高岭土 3-5％。

所述的焦宝石、氧化铝和高岭土中的氧化铝均为0.6-0.9um高温氧化铝。

以焦宝石尾矿为原料制备的水泥磨机球的制备方法，以下步骤：

(1)混料、湿法研磨、喷雾造粒：以焦宝石、氧化铝和高岭土为原料，再加蒸馏水和聚丙烯酸铵研磨，用激光粒度分析仪检测料浆粒度，湿磨至D50 0.6-0.9um，D90 1.0-1.8um后喷雾造粒；

(2)滚制成型：使用种子并且将喷干粉用棒销式破碎机处理两次滚制成球；

(3)坯体干燥：滚制好的生坯球经窑炉余热风干燥或者阴干；

(4)低温烧成：坯体晾干后放入匣钵中推入窑炉，以1330-1370℃，24-36小时慢速烧成。

所述的聚丙烯酸铵的质量为粉料质量的1-2％。

所述的喷雾造粒过程中的喷干塔工作时料浆的固含量为55-65％，喷干塔进口温度为250℃，出口温度为85-95℃。

所述的种子为选用离心式喷干塔粉料经180目到200目筛后作为种子来成球。

本发明的有益效果是：

1、回收利用焦宝石尾矿，降低了其对环境的污染；

2、统一种子尺寸，有效避免大球挤压小球造成的尾巴球、畸形球等情况，保证了生坯球完全制成规整球体；

3、经棒销式破碎机破碎后的细粉包裹种子成球，有效提高坯体内部中心强度；