[发明专利]一种高铬渣量烧结配方及协同发泡陶瓷生产工艺

说明书

一种高铬渣量烧结配方及协同发泡陶瓷生产工艺，其配方的原料组成按体积计为：铬渣25‑65份、高岭土0‑20份、尾矿渣20‑55份、长石5‑30份、发泡剂0.1‑0.5份、还原剂1‑15份、抑制剂1‑5份；还原剂为活泼单质和低价化合物中的一种或多种，利用该配方生产发泡陶瓷的步骤为：1、原料预处理、2、配料球磨；3、将球磨所得浆料经干燥处理制粒；4、布料装窑；5、经1100度—1200度高温煅烧、待自然冷却后即得发泡陶瓷产品。本发明中的方法采用湿法处理与陶瓷化制备相结合的处理技术，有效解决铬渣的安全处置问题，实现铬渣无害化、资源化处理，具有显著的经济效益，环境效益和社会效益。

技术领域

本发明涉及工业废渣处理利用技术领域，具体涉及一种高铬渣量烧结配方及协同发泡陶瓷生产工艺。

背景技术

铬渣是生产金属铬和铬盐过程中产生的工业废渣，是一种含有“六价铬”等重金属的危险废物。由于铬渣露天堆放，受雨雪淋浸，所含的六价铬易被溶出渗入土地或进入地下水、河流、湖泊中，会对土壤和水源造成严重污染，因此，需要对铬渣进行无毒化处理。国内外对铬渣的控制和治理研究颇多，其中如何在将铬渣无害化的同时，对其进行资源化利用，是研究最多的方向之一。

目前，利用铬渣来生产发泡陶瓷等产品的现有技术己有不少，例如专利CN105399331B中公开了一种用于铬渣中铬双重固定解毒的玻璃陶瓷化方法，但该方法的配方中铬渣含量仅为2-10%，对于铬渣的消耗能力较弱；专利CN102515825B提供了一种利用铬渣来生产轻质泡沫陶瓷的方法，其配方中铬渣的占比为30%-40%，对铬渣的消耗能力一般，且其反应过程中所需的最高温度达1695℃，能耗较高；专利CN103011890A公开了一种微波热处理铬渣制备轻质墙体材料的方法，其铬渣用量在55-65%，对于铬渣的消耗能力较强，但其烧结时需要大型工业微波炉，设备成本较大，无法应用于大规模生产。

综上所述，现有的铬渣处理技术中存在铬渣消耗能力不够强，能耗较高，成本较大的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高温烧结铬渣无毒化配方及协同发泡陶瓷生产的工艺,根据该配方及工艺，不仅可以实现铬渣的无害化处理，还可以利用其制备出高强度的发泡陶瓷产品，且成本低。

本发明的技术方案是：利用铬渣在特定化学试剂的作用下可被还原的原理，将铬渣、高岭土、尾矿渣、长石、发泡剂、还原剂按一定比例混合均化后制粒，放入窑内进行高温烧制，六价铬在高温下充分反应还原成三价铬并被固化。

干法解毒还原六价铬的原理如下：

本发明提供一种高铬渣量烧结配方，配方中的组份包括铬渣、高岭土、尾矿渣、长石、发泡剂、还原剂和抑制剂，按体积计，各组份的含量配比为：铬渣20-65份、高岭土0-20份、尾矿渣20-55份、长石5-30份、发泡剂0.1-0.5份、还原剂1-15份、抑制剂1-5份。

进一步的，发泡剂为C、FeS、CaMg(CO3)2、CaCO3、SiC中的一种或多种。

进一步的，还原剂为活泼单质和低价化合物中的一种或多种。

进一步的，尾矿渣为采选矿过程中产生的废余物中的至少一种，以及非矿类物料但化学组成满足SiO2含量在50%以上、Al2O3含量在10%-30%之间。

进一步的，抑制剂为负催化剂、阻聚剂、泡沫抑制剂、缓冲剂中的一种或多种。

本发明的配方与现有配方的不同之处在于，本发明提供的生产发泡陶瓷的配方中铬渣的用量较大，可以在实现快速大规模处理铬渣的同时生产出高质量的发泡陶瓷，而现有技术的相关配方中，铬渣占比较少，且若直接提高这些配方中铬渣的含量，则其配方不足以生产出高质量的发泡陶瓷产品。

本发明还提供一种利用铬渣协同发泡陶瓷生产的工艺，原料采用前述的配方，其工艺流程为：