一种利用黄金尾矿制备环保陶瓷清水砖的方法与流程

1.本发明涉及陶瓷清水砖制备技术领域，尤其涉及一种利用黄金尾矿制备环保陶瓷清水砖的方法。


背景技术：

2.黄金尾矿是含金矿石经破碎、磨矿、分选、提取后丢弃的细粒固体废弃物。中国是黄金生产大国，随着经济的发展，矿物资源不断被开发，尾矿的数量也日渐增长。黄金尾矿在没有处理的情况下，直接堆放在地表上，不仅占用大量土地，还会对其周围的环境造成严重的污染，实现黄金尾矿的综合利用已经成为亟待研究的重大社会课题。目前，有学者利用黄金尾矿制备建筑板材和透水砖。如，中国发明专利《一种含黄金尾矿颗粒的建筑板材及其制备方法》(cn 109133866 a)公开了一种含黄金尾矿颗粒的建筑板材及其制备方法，其中黄金尾矿的添加量为30～50％；中国发明专利《一种黄金尾矿透水砖的制备方法》(cn105777065a)公开了利用黄金尾矿制备透水砖的方法，其中黄金尾矿的添加量为40～60％。
3.清水砖又叫清水墙砖，具有承重一体化，风格多变，施工简单等特点，是目前良好的建筑材料。目前，许多学者利用固体废弃物制备陶瓷清水砖。如：中国发明专利《一种高强度清水砖及其制备方法》(cn107586115a)公开了利用水泥和石粉制备清水砖的方法，其中水泥的添加量为5～20％，石粉的添加量为50～90％，着色坯料0.01～0.1％，粉煤灰5～20％，烧成温度为1100～1150℃，该发明所述方法制备所得清水砖的抗折强度为63～65mpa；中国发明专利《一种废铝灰制备清水砖的方法》(cn105036706a)公布了一种用废铝灰制备清水砖的方法，废铝灰的添加量为60～65％，清水砖烧成温度为1135～1145℃，烧成温度范围较窄。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本发明提出利用黄金尾矿制备环保陶瓷清水砖的方法，具体技术方案为：
5.一种利用黄金尾矿制备的环保陶瓷清水砖，制备所述清水砖的各原料所占质量百分数为：黄金尾矿粉60～80％，页岩粉10～20％，莱阳土粉5～10％，石英粉0～15％、高温熔剂粉15％；制备施釉釉料的各原料所占质量百分数为：熔块90％和苏州土10％。
6.进一步地，所述黄金尾矿化学成分的重量百分比为：sio
2 60～64％，al2o
3 16～20％，fe2o
3 1～3％，tio
2 0～1％，cao 1～3％，mgo 0～3％，k2o 5～7％，na2o2～3％。
7.进一步地，所述熔块化学成分的重量百分比为：sio
2 57～64％，al2o
3 6～10％，cao 8～14％，mgo 1～4％，k2o 2～5％，na2o 0～1％，zno 6～14％，tio
2 0～0.05％，fe2o
3 0～0.1％，zro
2 0～5％，bao 0～1％。
8.一种制备陶瓷清水砖的方法，包括以下步骤：
9.(1)原料处理：将黄金尾矿、页岩、莱阳土、石英、高温熔剂、熔块和苏州土分别用球
磨机球磨4～8h，过200～250目筛，得到相应的粉料备用；
10.(2)原料混合：将按配比称取各原料，并用球磨机混合均匀，得到混合料；
11.(3)喷雾造粒：将混合好的原料放入喷雾造粒机内，造粒时加原料质量5～10％的水；
12.(4)陈腐：将喷雾造粒后的原料放在常温下密封陈腐24h；
13.(5)生坯制备：将陈腐好的混合料放入模具中，利用压力机进行压制，压力机的压力为30～40kn，随后保压30s，得到陶瓷清水砖生坯；
14.(6)干燥与施釉：陶瓷清水砖生坯在80～100℃干燥箱中干燥20～24h，将熔块和苏州土按配比均匀混合并制作釉料，在陶瓷清水砖生坯上施釉后得到坯体；
15.(7)烧成：将施釉后的坯体放入隧道窑或梭式窑中烧制，经1100～1120℃烧成，烧制周期为7～8h。
16.进一步地，所述高温熔剂为钾长石或钠长石中的一种，或两者的任意混合物。
17.进一步地，步骤(7)中的烧成温度以5℃/min升温，最高温度时保温15min。
18.本发明的有益效果：
19.(1)黄金尾矿的添加量高：本发明以60～80％的黄金尾矿为主要原料制备陶瓷清水砖，为黄金尾矿的回收利用提供了一种新的途径，拓宽了黄金尾矿使用价值，有效解决黄金尾矿带来的环境污染问题。
20.(2)墙面装饰效果好：本发明制备出的陶瓷清水砖可以直接装饰在外墙上，不需要经过其他处理。
21.(3)产品性能好：本发明制备出的陶瓷勤清水砖吸水率在0.1％左右，抗折强度在60～75mpa之间，远远优于《陶瓷砖》gb/t4100
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2015中瓷质砖中吸水率＜0.5％，抗折强度＞35mpa的标准。
具体实施方式
22.下面结合具体实施例对本发明做进一步描述：
23.一种利用黄金尾矿制备的环保陶瓷清水砖，制备所述清水砖的各原料所占质量百分数为：黄金尾矿粉60～80％，页岩粉10～20％，莱阳土粉5～10％，石英粉0～15％、高温熔剂粉15％；制备施釉釉料的各原料所占质量百分数为：熔块90％和苏州土10％。
24.其中，所述黄金尾矿化学成分的重量百分比为：sio
2 60～64％，al2o
3 16～20％，fe2o
3 1～3％，tio
2 0～1％，cao 1～3％，mgo 0～3％，k2o 5～7％，na2o 2～3％；烧失量5～7％。
25.其中，所述熔块化学成分的重量百分比为：sio
2 57～64％，al2o
3 6～10％，cao 8～14％，mgo 1～4％，k2o 2～5％，na2o 0～1％，zno 6～14％，tio
2 0～0.05％，fe2o
3 0～0.1％，zro
2 0～5％，bao 0～1％；烧失量0～0.2％。
26.下面以上述原料作为实施例来进行详细的阐述，但本发明的内容不仅仅局限于以下的实施例。
27.实施例1：
28.一种制备陶瓷清水砖的方法，包括以下步骤：
29.(1)原料处理：将黄金尾矿、页岩、莱阳土、石英、高温熔剂、熔块和苏州土分别用球
磨机球磨4～8h，过200～250目筛，得到相应的粉料备用；
30.其中，黄金尾矿粉60％、页岩粉15％、石英粉10％、高温熔剂粉15％；所述高温熔剂采用钾长石；
31.(2)原料混合：将按配比称取各原料，并用球磨机混合均匀，得到混合料；
32.(3)喷雾造粒：将混合好的原料放入喷雾造粒机内，造粒时加原料质量5～10％的水；
33.(4)陈腐：将喷雾造粒后的原料放在常温下密封陈腐24h；
34.(5)生坯制备：将陈腐好的混合料放入模具中，利用压力机进行压制，压力机的压力为30～40kn，随后保压30s，得到陶瓷清水砖生坯；
35.(6)干燥与施釉：陶瓷清水砖生坯在80℃干燥箱中干燥20～24h，按熔块90％和苏州土10％的配比均匀混合并制作釉料，在陶瓷清水砖生坯上施釉后得到坯体；
36.(7)烧成：将施釉后的坯体放入隧道窑或梭式窑中烧制，经1100℃烧成，烧制周期为8h；
37.其中，烧成温度以5℃/min升温，在1100℃时保温15min。
38.经测试，实施例1所制得的陶瓷清水砖的吸水率为0.15％，抗折强度为69.11mpa，达到国家标准《陶瓷砖》gb/t4100
‑
2015中瓷质砖的要求。
39.实施例2：
40.一种制备陶瓷清水砖的方法，包括以下步骤：
41.(1)原料处理：将黄金尾矿、页岩、莱阳土、石英、高温熔剂、熔块和苏州土分别用球磨机球磨4～8h，过200～250目筛，得到相应的粉料备用；
42.其中，黄金尾矿粉70％、页岩粉10％、莱阳土粉5％、高温熔剂粉15％；所述高温熔剂采用钠长石；
43.(2)原料混合：将按配比称取各原料，并用球磨机混合均匀，得到混合料；
44.(3)喷雾造粒：将混合好的原料放入喷雾造粒机内，造粒时加原料质量5～10％的水；
45.(4)陈腐：将喷雾造粒后的原料放在常温下密封陈腐24h；
46.(5)生坯制备：将陈腐好的混合料放入模具中，利用压力机进行压制，压力机的压力为30～40kn，随后保压30s，得到陶瓷清水砖生坯；
47.(6)干燥与施釉：陶瓷清水砖生坯在90℃干燥箱中干燥20～24h，按熔块90％和苏州土10％的配比均匀混合并制作釉料，在陶瓷清水砖生坯上施釉后得到坯体；
48.(7)烧成：将施釉后的坯体放入隧道窑或梭式窑中烧制，经1110℃烧成，烧制周期为8h；
49.其中，烧成温度以5℃/min升温，在1080℃时保温15min。
50.经测试，实施例2所制得的陶瓷清水砖的吸水率为0.1％，抗折强度73.42mpa，达到国家标准《陶瓷砖》gb/t4100
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2015中瓷质砖的要求。
51.实施例3：
52.一种制备陶瓷清水砖的方法，包括以下步骤：
53.(1)原料处理：将黄金尾矿、页岩、莱阳土、石英、高温熔剂、熔块和苏州土分别用球磨机球磨4～8h，过200～250目筛，得到相应的粉料备用；
54.其中，黄金尾矿粉80％、莱阳土粉5％、高温熔剂粉15％；所述高温熔剂采用钾长石和钠长石任意比例配置的混合物；
55.(2)原料混合：将按配比称取各原料，并用球磨机混合均匀，得到混合料；
56.(3)喷雾造粒：将混合好的原料放入喷雾造粒机内，造粒时加原料质量5～10％的水；
57.(4)陈腐：将喷雾造粒后的原料放在常温下密封陈腐24h；
58.(5)生坯制备：将陈腐好的混合料放入模具中，利用压力机进行压制，压力机的压力为30～40kn，随后保压30s，得到陶瓷清水砖生坯；
59.(6)干燥与施釉：陶瓷清水砖生坯在100℃干燥箱中干燥20～24h，按熔块90％和苏州土10％的配比均匀混合并制作釉料，在陶瓷清水砖生坯上施釉后得到坯体；
60.(7)烧成：将施釉后的坯体放入隧道窑或梭式窑中烧制，经1120℃烧成，烧制周期为8h；
61.其中，烧成温度以5℃/min升温，在1120℃时保温15min。
62.经测试，实施例3所制得的陶瓷清水砖的吸水率为0.09％，抗折强度67.02mpa，达到国家标准《陶瓷砖》gb/t4100
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2015中瓷质砖的要求。