[发明专利]处理铬铁渣的方法和陶瓷砖

说明书

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，具体而言，本发明涉及处理铬铁渣的方法和陶瓷砖。

背景技术

在我国，采用铬铁矿生产制备铬铁合金的过程中，每年大概产生约400～500万吨的铬铁合金渣，又称铬铁渣。铬铁渣中含有较高含量的Cr₂O₃，并且有部分高价态的离子存在，长时间的堆存处理，不仅给环境带来较大的影响，铬铁渣中水分渗出进入地下水，还将对居民的生命安全带来极大的威胁。

然而，现有的处理铬铁渣的手段仍有待进一步发展。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出处理铬铁渣的方法和陶瓷砖。该方法可以有效地利用冶金废料铬铁渣制备高品质的陶瓷砖，开辟了铬铁渣资源化利用的新途径，具有显著的经济效益和环境效益。

在本发明的第一方面，本发明提出了一种处理铬铁渣的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：(1)将铬铁渣、粘土和砂岩进行混合，以便得到混合物料；(2)将所述混合物料进行磨细处理，以便得到粉状物料；(3)将所述粉状物料进行喷雾造粒处理，以便得到颗粒物料；(4)将所述颗粒物料进行成型处理，以便得到生料板；以及(5)将所述生料板依次进行干燥处理和烧成，以便得到陶瓷砖。

根据本发明实施例的处理铬铁渣的方法，通过将铬铁渣、粘土和砂岩进行混合，并将得到的混合物料进行磨细处理，得到粉状物料，进而将粉状物料进行喷雾造粒处理，得到颗粒物料，将颗粒物料成型后，对得到的生料板依次进行干燥处理和烧成，即可制备得到陶瓷砖产品。该方法通过利用铬铁渣替代传统工艺中用于制备陶瓷砖的长石和石英等原料，在拓宽铬铁渣资源化利用途径的同时，极大地减少了长石和石英等宝贵一次资源的使用量，且制备得到的陶瓷砖符合GB/T4100-2015标准，破坏强度高于传统陶瓷砖。由此，该方法可以有效地利用冶金废料铬铁渣制备高品质的陶瓷砖，开辟了铬铁渣资源化利用的新途径，减少了一次资源的消耗，具有显著的经济效益和环境效益。

另外，根据本发明上述实施例的处理铬铁渣的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，步骤(1)中，所述铬铁渣包括：2～3重量份的CaO、25～30重量份的SiO₂、25～30重量份的MgO、15～20重量份的Al₂O₃、3～8重量份的Cr₂O₃、0.3～0.5重量份的TiO₂、3～4重量份的TFe和0.2～0.4重量份的碱金属氧化物。

在本发明的一些实施例中，步骤(1)中，所述铬铁渣、所述粘土和所述砂岩的质量比为(50～80):(20～30):(0～20)。由此，可以进一步提高冶金废料铬铁渣的利用率。

在本发明的一些实施例中，步骤(2)中，所述粉状物料中粒径不高于45μm的粉末含量不低于90％。

在本发明的一些实施例中，步骤(3)中，所述颗粒物料的平均粒径为0.5～1mm，水分含量为6～10wt％。

在本发明的一些实施例中，步骤(4)中，所述成型处理是在15～40MPa的压力下完成的。

在本发明的一些实施例中，步骤(5)中，所述干燥处理是在105～120℃下进行20～24h完成的。

在本发明的一些实施例中，步骤(5)中，所述烧成是在1120～1180℃下进行20～60min完成的。

在本发明的第二方面，本发明提出了一种陶瓷砖。根据本发明的实施例，该陶瓷砖是通过采用上述实施例的处理铬铁渣的方法制备得到的。

根据本发明实施例的陶瓷砖通过以冶金废料铬铁渣作为原料，极大地减少了传统陶瓷砖制备工艺中长石和石英等一次资源的消耗，同时有效拓宽了铬铁渣资源化利用途径，且该由铬铁渣制备得到的陶瓷砖符合GB/T4100-2015标准，破坏强度高于传统陶瓷砖。该陶瓷砖的主要矿物组成为堇青石、橄榄石和斜辉石，其中重金属离子Cr³⁺被固结于斜辉石内，无渗出，对环境无污染。

另外，根据本发明上述实施例的陶瓷砖还可以具有如下附加的技术特征：