[发明专利]一种浊沸石尾矿多孔陶粒及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种浊沸石尾矿多孔陶粒及其制备方法和应用，属于非金属矿物材料技术领域。本发明所述浊沸石尾矿多孔陶粒包括以下质量百分含量的制备原料：浊沸石尾矿50～80％，凹凸棒石黏土10～35％和木屑5～20％。本发明以浊沸石尾矿作为多孔陶粒的主要原料，利用浊沸石自身具备的较大孔隙率(50％以上)，同时利用凹凸棒石黏土作为补充粘结剂增强物料间的初始结合力，利用木屑作为造孔剂在煅烧过程塑造多孔结构，所得多孔陶粒具有高孔隙率(可达57.6％)和低堆积密度(可低至412kg/m³)，同时还具有质轻、高强和高吸附性能的特点。

技术领域

本发明涉及非金属矿物材料技术领域，尤其涉及一种浊沸石尾矿多孔陶 粒及其制备方法和应用。

背景技术

传统砂石骨料加工的过程，在破碎、分级等工艺过程中，不可避免地会 产生大量的细颗粒尾矿。这些细颗粒尾矿大量堆存，不仅占用了土地且造成 了资源的浪费，而且产生了严重的环境与生态破坏。经分析，上述细颗粒尾 矿的主要矿物成分为浊沸石，浊沸石含量占48～52％，有较大的综合利用价 值；此外，还含有长石17～19％；绿泥石18～20％。浊沸石属于沸石的一种， 与斜发沸石、丝光沸石等得到广泛利用的沸石矿物相比，浊沸石的研究与开 发利用较少，目前主要作为建筑砂石骨料使用。对于浊沸石尾矿，已有报道 主要是采用选矿提纯后再制备分子筛，然而该方法的生产成本高，难以大规 模利用，无法解决此类大宗固废的综合利用问题。

多孔陶粒作为一种轻质、高强、多孔的无机材料，已被广泛运用于轻质 建材、园艺、净水、环保等领域。目前，陶粒的生产原料以黏土、页岩矿物 等为主，多孔陶粒通常是由黏土矿物复配助剂在高温(1150℃以上)煅烧条 件下制得的，物料在高温下融化，放出气体而体积膨胀，生成多孔陶粒。近 年来，随着产品市场需求与环保压力的不断增加，以固体废物为主要原料生 产陶粒逐渐成为了发展趋势。然而，通常情况下，沸石的熔点在1400℃以上， 因此为进一步降低陶粒煅烧温度，往往需要额外复配助熔剂。此外，陶粒的 生产原料一般需要经过破碎、磨矿等工序，以达到降低活化温度、充分混合 的目的。因此，以传统固废为原料生产陶粒时，存在能耗高(煅烧温度高)、 工序复杂、孔隙率低、产品密度高等问题，限制了其大规模推广应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种浊沸石尾矿多孔陶粒及其制备方法和应用， 所述浊沸石尾矿多孔陶粒的孔隙率高、产品密度低。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种浊沸石尾矿多孔陶粒，包括以下质量百分含量的制备 原料：

浊沸石尾矿50～80％，凹凸棒石黏土10～35％和木屑5～20％。

优选的，所述浊沸石尾矿的矿物组分为：浊沸石50～70％、绿泥石 10～25％、长石15～30％和石英1～10％。

优选的，所述浊沸石尾矿的粒度分布为：D₅₀＝5～10μm，D₉₇＝15～20μm。

优选的，所述凹凸棒石黏土的粒度≤200目，所述凹凸棒石黏土中，凹 凸棒石含量≥60％。

优选的，所述木屑的粒度≤200目。

优选的，所述浊沸石尾矿多孔陶粒的粒径为2～5mm，筒压强度为 1.50～3.00Mpa，堆积密度为400～750kg/m³，孔隙率为30.0～57.0％。

本发明提供了上述技术方案所述浊沸石尾矿多孔陶粒的制备方法，包括 以下步骤：

将浊沸石尾矿、凹凸棒石黏土和木屑混合，得到混合料；

将所述混合料进行造粒，得到颗粒料；

将所述颗粒料进行煅烧，得到浊沸石尾矿多孔陶粒。