[发明专利]用蛇纹石尾矿制备堇青石陶瓷的方法

说明书

技术领域

    本发明涉及利用蛇纹石尾矿和高岭土尾矿来制备堇青石陶瓷的工艺方法，属建筑材料及尾矿资源再生利用环境保护技术领域。

背景技术

    蛇纹石矿物的分子组成为Mg₆[Si₄O₁₀](OH)₈，其中MgO占43%，SiO₂占44.1%，H₂O占12.9%。自然界中的蛇纹矿常含有Fe、Mn、Ni、F、Cu、Cr等元素。这些元素除F取代OH外，其他元素主要以类质同象混入。蛇纹石矿物属单斜晶系，晶格为层状构造，层内为离子键，层问为分子键，产出形式常为隐晶质致密块状环合体。其有蛇皮状的黑绿、灰绿、黄绿色斑纹。按蛇纹石结晶和形态特点，可分为三种：晶质片状者称为叶蛇纹石；纤维状者称蛇纹石石棉；富含水的胶凝状或颗粒极微小者称胶蛇纹石。

    蛇纹石的主要成分为MgO和SiO₂，夹杂的成分为CaO、Fe₂O₃、Al₂O₃、NiO等，不同产地的蛇纹石矿其各种矿物成分的含量和物理性质都不相同。当前开发蛇纹石在建筑工业用途的主要方法如下：

    利用蛇纹石低温合成耐火建筑材料，将蛇纹石除去杂质后破碎、粉磨、加入辅助材料（有镁砂、粉煤灰、Al₂O₃、SiO₂、水玻璃等），经700～900℃的温度缎烧后，再加入结合剂混合均匀，在200MPa的压力下成型，脱模后入蒸压釜中养护一定时间，再干燥，即得所需耐火建筑材料。

发明内容

    本发明的目的是针对现有的蛇纹石综合利用的工艺不足，导致蛇纹石资源开采至今不能够实现工业化生产。根据高温烧结陶瓷制备工艺原理，用蛇纹石矿及其尾矿弃物制备堇青石陶瓷。以蛇纹石为主要原料，同时添加少量高岭土（包括尾矿），或者粘土（包括尾矿），和氧化铝，通过球磨，压制成型，干燥和烧结工艺制备出性能良好的堇青石陶瓷。从而达到综合利用蛇纹石资源的目的。

    本发明一种用蛇纹石尾矿制备堇青石陶瓷的方法，其特征在于所利用的蛇纹石尾矿具有以下的化学组成及其重量百分比：

        SiO₂                 42～50%，

        MgO                 32～36%，

        CaO                 5～8%，

        Fe₂O₃                6～9%，

        Al₂O₃                4～7%，

        Na₂O                 0.5～1.0%，

        TiO₂                 0.1～0.5%，

        MnO                 0.01～0.2%；

    另外，还利用部分高岭土尾矿，高岭土尾矿的化学组成及其重量百分比为：

        SiO₂                 80～90%，

        Al₂O₃                7～16%，

        MgO                 0.5～1.5%，

        Fe₂O₃                1.5～1.5%，

        CaO                 0.5～1.5%，

        灼烧损失            余量；

    本发明一种用蛇纹石尾矿制备堇青石陶瓷的工艺方法，其特征在于具有以下的制备工艺过程和步骤：

    a. 称取一定量的具有上述化学成分的蛇纹石尾矿和高岭土尾矿，并添加入少量工业氧化铝；原料的配比重量百分比为：

        蛇纹石尾矿          25～30%，

        高岭土尾矿          60～70%，