申请日2018.11.01
公开(公告)日2019.01.04
IPC分类号C04B38/02; C04B33/138; C04B33/132; C04B33/13; C04B33/04
摘要
本发明属于黄金尾矿回收再利用技术领域，具体涉及一种利用黄金尾矿和造纸污泥制备的建筑轻体砖，并进一步公开其制备方法。本发明所述利用黄金尾矿和造纸污泥制备的建筑轻体砖，利用现有黄金尾矿废料和造纸污泥、造纸白泥为原料，经过对黄金尾矿的特定处理工艺，获得的黄金尾矿颗粒，辅以造纸污泥、造纸白泥等原料，在制备轻体砖时，其可以在500‑600℃低温下实现30‑60min的低温快速发泡处理，并且所述造纸污泥无需经过额外的脱水处理，整个工艺能耗极低，同时产品性能较好。
权利要求书
1.一种利用黄金尾矿和造纸污泥制备的建筑轻体砖，其特征在于，包括如下重量份的制备原料：黄金尾矿颗粒30-50重量份、造纸污泥20-30重量份、造纸白泥20-30重量份、高岭土10-20重量份、玻璃粉10-15重量份、发泡剂2-8重量份。
2.根据权利要求1所述的利用黄金尾矿和造纸污泥制备的建筑轻体砖，其特征在于，包括如下重量份的制备原料：黄金尾矿颗粒40重量份、造纸污泥25重量份、造纸白泥25重量份、高岭土15重量份、玻璃粉12重量份、发泡剂5重量份。
3.根据权利要求1或2所述的利用黄金尾矿和造纸污泥制备的建筑轻体砖，其特征在于，所述黄金尾矿颗粒为黄金尾矿按照如下步骤改性获得：
(1)取黄金尾矿过800-1250目筛，并加入磁选机筛除精铁矿;
(2)其余尾矿加水制浆后调pH至中性，备用;
(3)向所述尾矿浆液中加入助流剂进行改性处理;
(4)向所述改性处理后的尾矿浆液中加入偶联剂并混匀;
(5)将处理后的所述尾矿浆液过滤，取固体尾矿烘干，并利用机械研磨机研磨;
(6)将研磨后的尾矿颗粒于600-800℃高温煅烧处理，即得处理后的所需黄金尾矿颗粒。
4.根据权利要求3所述的利用黄金尾矿和造纸污泥制备的建筑轻体砖，其特征在于，所述步骤(3)中，所述助流剂为滑石粉，所述助流剂的加入量为所述尾矿的2-10wt%。
5.根据权利要求3或4所述的利用黄金尾矿和造纸污泥制备的建筑轻体砖，其特征在于，所述步骤(4)中，所述偶联剂为包括碳酸钙和钛酸酯偶联剂的复合偶联剂，所述偶联剂的加入了为所述尾矿量的3-5wt%。
6.根据权利要求1-5任一项所述的利用黄金尾矿和造纸污泥制备的建筑轻体砖，其特征在于，所述发泡剂为碳酸钙或白云石类发泡剂。
7.一种制备权利要求1-6任一项所述的利用黄金尾矿和造纸污泥制备的建筑轻体砖的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(a)分别取选定量的所述黄金尾矿颗粒、造纸污泥、造纸白泥、高岭土、玻璃粉和发泡剂混匀，得到混合料;
(b)将所得混合料搅拌均匀后注入模具，模压后得到坯体;
(c)将制成的轻体砖坯体干燥至含水率低于0.5%;
(d)将干燥后的轻体砖坯体进行发泡处理，冷却成型后即得所需轻体砖。
8.根据权利要求7所述的制备所述的利用黄金尾矿和造纸污泥制备的建筑轻体砖的方法，其特征在于，所述步骤(d)中，所述发泡步骤的发泡温度为500-600℃。
9.根据权利要求7或8所述的制备所述的利用黄金尾矿和造纸污泥制备的建筑轻体砖的方法，其特征在于，所述步骤(c)中，所述干燥步骤的干燥温度为100-120℃。
10.根据权利要求7-9任一项所述的制备所述的利用黄金尾矿和造纸污泥制备的建筑轻体砖的方法，其特征在于，还包括获得所述黄金尾矿颗粒的步骤，具体包括：
(1)取黄金尾矿过800-1250目筛，并加入磁选机筛除精铁矿;
(2)其余尾矿加水制浆后调pH至中性，备用;
(3)向所述尾矿浆液中加入助流剂进行改性处理;
(4)向所述改性处理后的尾矿浆液中加入偶联剂并混匀;
(5)将处理后的所述尾矿浆液过滤，取固体尾矿烘干，并利用机械研磨机研磨;
(6)将研磨后的尾矿颗粒于600-800℃高温煅烧处理，即得处理后的所需黄金尾矿颗粒。
说明书
利用黄金尾矿和造纸污泥制备的建筑轻体砖及其制备方法
技术领域
本发明属于黄金尾矿回收再利用技术领域，具体涉及一种利用黄金尾矿和造纸污泥制备的建筑轻体砖，并进一步公开其制备方法。
背景技术
在我国5000多年文明史中，使用黄金已有4000余年，与埃及、印度、古罗马一样成为世界上最早使用黄金及其他合金的国家之一。金在化学元素周期表中列79位，原子量197，金密度大(19.32g/cm3)但轻于铂。金颜色为金黄色，延展性较好，31.25g纯金能锤成万分之一毫米厚的金叶，可贴满9m2的面积。金的挥发性小，一般情况下已熔化的金其挥发量微不足道。金具有良好的导电与导热性能，导电率仅次于银和铜，导热率为银的74%。金的化学性质非常稳定，在低温或高温时不会氧化，常温下与单独的盐、硝、硫酸均不起作用，但混酸(王水)以及氰化物溶液却能很好的溶金。纯金在自然界中极少见，金可与其他金属组成合金如金银、金桐、金银铜合金等。
金的开采依赖于黄金矿床的类型和储量，由于大部分黄金矿石含金量极低，导致生产企业在黄金开采中几乎产出多少矿石就排出多少尾矿。黄金尾矿是金矿石经磨细提取黄金精矿粉后排放的废弃物，呈黄色粉状，有较小的粒度和相对均匀的粒度分布，含较多SiO2、CaO、Fe2O3、Al2O3、MgO，有较高的表面能和潜在反应活性。
我国黄金系统每年排放的尾矿已超过2450万吨，由于开采模式单一，开采工艺落后，开采设备陈旧，导致大量尾矿残存，无法有效回收再利用。目前尾矿综合利用率很低，大约为7%，其余尾矿一般作为固体废弃物用矿物库的方式堆存，不仅占用大量的土地，造成尾矿库周围环境污染，而且需投入大量资金用于尾矿库修筑及维护。另外，尾矿自身带有超标污染物或有害组分，在选矿过程中又加入的各种化学药剂残存在尾矿当中，在没有经过处理情况下，直接堆放在地表，不仅占用大量的土地，还严重污染了周围的环境。
因此，对于黄金尾矿综合利用已成为黄金矿山资源综合利用和保护生态环境方面的重要课题。
造纸污泥是一种工业废料，是造纸生产和造纸污水处理过程中产生的含有泥沙、造纸填料、细小纤维、污水处理药剂、微生残骸等(无机的、有机的)复杂物质构成的综合性污染物。具有量大、恶臭，随污水流动的特点，一直是造纸行业令环保人士最为伤脑筋的事情。目前对造纸污泥的处理主要是采用焚烧的方法。但是，在焚烧过程中需采用大量燃油，且燃油燃烧过程中所产生的大量二氧化碳、一氧化碳、碳氢化合物的混合热气体还会给环境造成二次污染，不符合绿色环保发展的要求。
目前，对于尾矿材料和造纸污泥的综合利用工艺，多以制备建筑用材料为主，尤其是建筑用砖更是占据了其中的大部分产品。但是，当前利用尾矿材料和造纸污泥制备的建筑用砖，多以传统的烧结砖和免蒸为主，而对于具有容重轻、热阻大、隔热保温、成本低廉等优点的建筑轻体砖的制备，则尚且没有相关报道。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种利用黄金尾矿和造纸污泥制备的建筑轻体砖。
为解决上述技术问题，本发明所述的利用黄金尾矿和造纸污泥制备的建筑轻体砖，包括如下重量份的制备原料：黄金尾矿颗粒30-50重量份、造纸污泥20-30重量份、造纸白泥20-30重量份、高岭土10-20重量份、玻璃粉10-15重量份、发泡剂2-8重量份。
优选的，所述的利用黄金尾矿和造纸污泥制备的建筑轻体砖，包括如下重量份的制备原料：黄金尾矿颗粒40重量份、造纸污泥25重量份、造纸白泥25重量份、高岭土15重量份、玻璃粉12重量份、发泡剂5重量份。
更优的，所述黄金尾矿颗粒为黄金尾矿按照如下步骤改性获得：
(1)取黄金尾矿过800-1250目筛，并加入磁选机筛除精铁矿;
(2)其余尾矿加水制浆后调pH至中性，备用;
(3)向所述尾矿浆液中加入助流剂进行改性处理;
(4)向所述改性处理后的尾矿浆液中加入偶联剂并混匀;
(5)将处理后的所述尾矿浆液过滤，取固体尾矿烘干，并利用机械研磨机研磨;
(6)将研磨后的尾矿颗粒于600-800℃高温煅烧处理，即得处理后的所需黄金尾矿颗粒。
所述步骤(3)中，所述助流剂为滑石粉，所述助流剂的加入量为所述尾矿的2-10wt%。
所述步骤(4)中，所述偶联剂为包括碳酸钙和钛酸酯偶联剂的复合偶联剂，所述偶联剂的加入了为所述尾矿量的3-5wt%。
所述发泡剂为碳酸钙或白云石类发泡剂。
本发明还公开了一种制备所述的利用黄金尾矿和造纸污泥制备的建筑轻体砖的方法，包括如下步骤：
(a)分别取选定量的所述黄金尾矿颗粒、造纸污泥、造纸白泥、高岭土、玻璃粉和发泡剂混匀，得到混合料;
(b)将所得混合料搅拌均匀后注入模具，模压后得到坯体;
(c)将制成的轻体砖坯体干燥至含水率低于0.5%;
(d)将干燥后的轻体砖坯体进行发泡处理，冷却成型后即得所需轻体砖。
所述步骤(d)中，所述发泡步骤的发泡温度为500-600℃。
所述步骤(c)中，所述干燥步骤的干燥温度为100-120℃。
优选的，所述的制备所述的利用黄金尾矿和造纸污泥制备的建筑轻体砖的方法，还包括获得所述黄金尾矿颗粒的步骤，具体包括：
(1)取黄金尾矿过800-1250目筛，并加入磁选机筛除精铁矿;
(2)其余尾矿加水制浆后调pH至中性，备用;
(3)向所述尾矿浆液中加入助流剂进行改性处理;
(4)向所述改性处理后的尾矿浆液中加入偶联剂并混匀;
(5)将处理后的所述尾矿浆液过滤，取固体尾矿烘干，并利用机械研磨机研磨;
(6)将研磨后的尾矿颗粒于600-800℃高温煅烧处理，即得处理后的所需黄金尾矿颗粒。
本发明所述利用黄金尾矿和造纸污泥制备的建筑轻体砖，利用现有黄金尾矿废料和造纸污泥、造纸白泥为原料，同时经过对黄金尾矿的特定处理工艺，获得的黄金尾矿颗粒有效去除了其含有的重金属物质及放射性物质等杂质，处理后的黄金尾矿颗粒可用于建筑轻体砖的制备。经性能检测可知，本发明所述建筑轻体砖，其抗压强度、耐久性能、放射性能均符合国家标准，同时所得轻体砖的防火性能优异，为黄金尾矿颗粒和造纸污泥的再利用提供了新的途径。
本发明利用所述经过特定处理工艺获得的黄金尾矿颗粒，辅以造纸污泥、造纸白泥等原料，在制备轻体砖时，其可以在500-600℃低温下实现30-60min的低温快速发泡处理，并且所述造纸污泥无需经过额外的脱水处理，整个工艺能耗极低，同时产品性能较好。