[发明专利]一种以钒矿尾渣为主材制备发泡陶瓷的方法

说明书

本发明公开了一种以钒矿尾渣为主材制备发泡陶瓷的方法，该方法以钒矿尾渣为主材，以调理剂为辅材，经混合制粉、造粒、烧结工艺制备得到发泡陶瓷。该方法以钒矿尾渣为主材加入调理剂制备发泡陶瓷，保证了发泡的均匀程度，同时提高了发泡陶瓷的强度和质量，制得的发泡陶瓷制品符合国家标准要求，且提高了钒矿尾渣的掺入量，实现了对钒尾矿的利用，解决了钒尾矿的综合治理难题，克服了传统制备方法混合能耗和耗水量大的难题，节能节水，降低了制备成本。

技术领域

本发明属于尾矿综合利用技术领域，具体涉及一种以钒矿尾渣为主材制备发泡陶瓷的方法。

背景技术

目前钒矿的钠化焙烧是提钒的主流工艺，该工艺以纯碱、食盐等为添加剂，通过高温氧化钠化，将钒矿中低价态的钒转化为水溶性五价钒酸钠盐，经后续产品转化生产钒氧化物、钒合金等钒化工产品。然而长期以来，传统的钒化工冶金流程伴生产出大量固体废物，主要为提钒后的钒矿尾渣。每年仅钒矿尾渣就高达近百万吨，并逐年上升。由于缺乏有效的处理利用技术，对产业的可持续发展形成日益严重的负面效应。

发泡陶瓷通常以陶土尾矿、陶瓷碎片、河道淤泥、陶瓷固体废料为主要原料，通过添加发泡剂，采用湿法或干法制料，经布料成型、高温焙烧而成的高气孔率的闭孔陶瓷材料。发泡陶瓷具有轻质、保温、隔热、变形系数小、强度高、防水防潮、防火阻燃、抗老化、安全稳固性好等优点，在建筑领域尤其是墙体材料领域应用广泛。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种以钒矿尾渣为主材制备发泡陶瓷的方法。该方法以钒矿尾渣为主材加入调理剂制备发泡陶瓷，保证了发泡的均匀程度，同时提高了发泡陶瓷的强度和质量，制得的发泡陶瓷制品符合国家标准要求，且提高了钒矿尾渣的掺入量，实现了对钒尾矿的利用，解决了钒尾矿的综合治理难题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种以钒矿尾渣为主材制备发泡陶瓷的方法，其特征在于，该方法以钒矿尾渣为主材，以调理剂为辅材，经混合制粉、造粒、烧结工艺制备得到发泡陶瓷。

本发明的研究过程中对商洛地区(钒都)的钒尾矿进行了大量的调研，该地区的主要钒矿为石煤钒矿，经提钒后的尾矿中含有大量的残余煤质物，导致其含碳量、发热量、烧失量都非常大，经进一步检查该尾矿的塑性很差，硅含量较高(通常为70％以上)，将其为原料制作墙体材料如陶瓷地板砖、烧结砖则塑性不足，且需要陶土和黏土作为掺配料、钒尾矿的掺比较少不超过50％，将其为原料制作非烧结砌块则因含碳量过高，导致制品耐久性不佳。本发明采用钒矿尾渣为主材，结合辅材调理剂的协助作用，经混合制粉、造粒、烧结工艺制备发泡陶瓷，得到的发泡陶瓷制品符合国家标准要求，且提高了钒矿尾渣的掺入量，实现了对钒尾矿的利用，解决了钒尾矿的综合治理难题。

上述的一种以钒矿尾渣为主材制备发泡陶瓷的方法，其特征在于，所述钒矿尾渣为钒矿提取后的尾渣，且钒矿尾渣中水的质量含量不大于10％，二氧化硅的质量含量不低于60％。

上述的一种以钒矿尾渣为主材制备发泡陶瓷的方法，其特征在于，所述发泡陶瓷中钒矿尾渣的掺入质量百分比为80％以上。本发明发泡陶瓷的制备原料中钒矿尾渣的掺量达80％以上，大大提高了对钒矿尾渣的利用效率。

上述的一种以钒矿尾渣为主材制备发泡陶瓷的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、配合比设计：对钒矿尾渣进行化学成分检测，然后根据目标产物发泡陶瓷的组成，计算需要的主材钒矿尾渣和辅材调理剂包括调理剂1和调理剂2、以及发泡剂的质量；

步骤二、原料预处理：将钒矿尾渣通过对辊破碎机进行破碎，然后过100目震动筛，得到筛上物即粗料1和筛下物即细料1；