[发明专利]一种花岗岩石材废石制备陶瓷原料的方法

说明书

本发明提出了一种花岗岩石材废石制备陶瓷原料的方法，该方法包括多段破碎、层压粉碎、粗粒预选、预先分级、部分磨矿、多段磁选、分级分选、超导强磁选和分级脱水等工序。本发明为全流程为无污染环保物理技术；综合技术经济指标较传统工艺均有明显提高，获得K₂O:6‑10wt％，Na₂O:0.5‑3.5wt％，SiO₂:65‑74wt％，Fe₂O₃0.15wt％，白度为60‑68的优质玻璃、陶瓷原料，产品白度由50‑53提高到60‑68度，成品率由51‑55％提高65‑72％，处理量可提高13‑18％；产品结构精细化、多元化，为下游玻璃、陶瓷产业加工过程物料均化及节能降耗提供合适的产品。

技术领域

本发明涉及固体废弃物综合利用技术领域，特别是指一种花岗岩石材废石制备陶瓷原料的方法，尤其是一种相较于传统加工工艺增产明显的工艺。

背景技术

我国花岗岩石材固废资源集中区共计约170余处，年增量1000万吨产业集聚区21处，年增量300-1000万吨规模集聚区43处，300万吨集聚区105处。石材产业固废主要来源于资源开发型产业集群，包括山东平邑、五莲、莱州；福建南安、福鼎、惠安；河南泌阳、南召；湖北麻城、随州、通山、咸丰、罗田；广西贺州、岑溪；新疆奇台、和硕、哈密、博乐、托里、青河；内蒙镶黄旗、合林格尔等地。花岗岩石材工业固废资源产业特征为固废产率高，吨成品石材产品固废产量约3-5吨，产业集群及园区化特征明显，分布特征为点多、面广、存量及增量大，环境特征主要表现为固废土地占压、石粉污染水系、扬尘等问题突出。

花岗岩石材固废主要矿物组成斜长石占40-65％、钾长石占10-30％和石英占15-30％，次要矿物为云母占3-15％，辉石占3-7％，其余为少量角闪石，磁铁矿，高岭石等。化学组成整体呈“高硅、富碱、高铝”特征，SiO₂含量76-79wt％，K₂O+Na₂O含量8-13wt％，Al₂O₃含量为11-17wt％，Fe₂O₃含量为2-5wt％，矿物组成及化学成分符合玻璃、陶瓷产业原料需求，可作为重要的瘠性原料和溶剂性原料。

传统选矿加工方法主要包括矿石破碎球磨制粉、提纯除杂等，其主要缺点是破碎、制粉能耗高，占总能耗比例的60％；钢衬钢球磨矿工艺易造成磨矿过程中磨矿介质材料损耗对产品的二次污染；全粒级入磨易造成产品过磨损耗、微细粒物料难以回收及辅助工程水处理成本加大；提纯除杂主要包括磁选工艺及浮选工艺，磁选工艺中现有高梯度立环磁选机处理物料颗粒下限为20μm，对-20μm以下微细粒矿物无效，且单机设备功率大，能耗高；浮选工艺是在原矿石磨矿后在酸性或中性环境下采用浮选药剂改变矿物颗粒表面性质实现分离提纯除杂，浮选药剂易造成水系污染，回水无法直接循环利用。

CN102276262A公开了一种利用花岗岩废料提取钾钠铝陶瓷原料的生产方法，存在以下问题：(1)磨料时采用1％锰和5％铬的低锰加铬钢材料，磨矿介质材料损耗对物料产生的二次污染；(2)采用全粒级磨矿，存在产品泥化的情况，造成后续细粒产品回收率低、难除杂等问题；(3)采用全粒级磁精选除杂，对微细粒产品除杂效果较差，且不涉及微细粒产品的回收，存在成品回收率低的问题；(4)采用全粒级真空脱水，存在脱水能耗高的问题。

发明内容

本发明提出一种花岗岩石材废石制备陶瓷原料的方法，为全流程为无污染环保物理技术；综合技术经济指标较传统工艺均有明显提高，主要为产品白度由50-53提高到60-68度，成品率由51-55％提高65-72％，处理量可提高13-18％；产品结构精细化、多元化，为下游玻璃、陶瓷产业加工过程物料均化及节能降耗提供合适的产品。

本发明的技术方案是这样实现的：一种花岗岩石材废石制备陶瓷原料的方法，包括以下步骤：