本發(fā)明涉及冶煉渣資源化利用及無害化處理
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體而言涉及一種鈷冶煉廢渣基的燒結(jié)磚及其制備方法。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)行鈷冶煉企業(yè)均采用酸浸工藝處理水鈷礦，該工藝會產(chǎn)生大量的鈷冶煉廢渣。目前產(chǎn)出的鈷冶煉廢渣多以填埋或堆存為主，一方面占用大量場地，另一方面由于鈷冶煉廢渣中含有活性重金屬成分，如管理不善，極易造成環(huán)境污染。鈷冶煉廢渣主要構(gòu)成為二氧化硅、水合鐵氧化物、氧化鋁和氧化鈣等成分，目前對鈷冶煉廢渣的處理主要是堆存或填埋，而大量鈷冶煉廢渣堆埋的占地問題及其滲濾液產(chǎn)生的環(huán)境污染問題并未得到有效解決。燒結(jié)磚為一種經(jīng)成型和高溫焙燒而制得的用于砌筑承重和非承重墻體的磚。傳統(tǒng)燒結(jié)磚一般是以黏土燒結(jié)而成，大量開采黏土?xí)茐母丶白匀画h(huán)境，黏土實心磚在我國已經(jīng)禁止生產(chǎn)，因此采用固體廢物為原料制備燒結(jié)磚是燒結(jié)磚生產(chǎn)的發(fā)展方向之一。將鈷冶煉廢渣作為主要成分制備燒結(jié)磚，可以通過高溫反應(yīng)固化其中的活性重金屬成分等污染物質(zhì)，并使鈷冶煉廢渣得以資源化利用。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明提供了一種鈷冶煉廢渣基的燒結(jié)磚及其制備方法，主要解決鈷冶煉廢渣的無害化處理及資源化利用問題。本發(fā)明的特征還體現(xiàn)在燒結(jié)磚配方中90wt.%以上的原料為鈷冶煉廢渣和粉煤灰這兩種工業(yè)廢渣，燒結(jié)磚原料成本低，同時配方中粉煤灰來源廣泛，便于企業(yè)生產(chǎn)燒結(jié)磚時就近配置原料。本發(fā)明所述的燒結(jié)磚由以下質(zhì)量百分比的原料制備而成：50-70wt.%鈷冶煉廢渣、25-45wt.%粉煤灰、3-10wt.%添加劑。本發(fā)明所處理的鈷冶煉廢渣是指采取酸浸工藝處理水鈷礦生產(chǎn)鈷鹽產(chǎn)品過程中形成的廢棄渣，主要成分如下。加水后的鈷冶煉廢渣具有較強的粘性及可塑性，便于所制備燒結(jié)磚的成型；鈷冶煉渣中的鐵、鈣氧化物在燒結(jié)磚燒結(jié)過程中都有助燒作用，有利于減少燒結(jié)磚燒結(jié)能耗。本發(fā)明燒結(jié)磚配方中粉煤灰是指電廠燃煤后的廢棄渣，如各類金屬尾礦、非金屬尾礦等，主要成分如下。成分SiO2FeCaOAl2O3燒失量含量（wt.%）40-552-53-1510-305-12本發(fā)明中鈷渣具有燒成收縮率大，且燒結(jié)產(chǎn)品比重較大的特點，而粉煤灰由于自身高溫收縮率小，將其用作燒結(jié)磚骨料可以減少鈷渣基燒結(jié)磚的燒成收縮，粉煤灰中少部分未充分燃燒的組分在燒結(jié)磚的高溫?zé)Y(jié)過程中燒失形成氣孔，可降低鈷渣基燒結(jié)磚的比重。本發(fā)明燒結(jié)磚配方中所述添加劑為硅酸鈉。本發(fā)明所述的利用鈷冶煉廢渣制備燒結(jié)磚的方法，具體包括以下步驟。（1）將鈷冶煉廢渣、粉煤灰和添加劑分別烘干后磨碎成干粉，粒度要求小于75微米。（2）按50-70wt.%鈷冶煉廢渣、25-45wt.%粉煤灰、3-10wt.%添加劑的原料配比分別稱取上述粉料，混合攪拌均勻，制得燒結(jié)磚粉料。（3）將燒結(jié)磚粉料加水10-15wt%攪拌均勻，室溫下陳化3-8小時，15-25Mpa壓制成型，制得燒結(jié)磚坯料。（4）將燒結(jié)磚坯料在105℃下烘干5-10小時。（5）將烘干后的燒結(jié)磚坯入燒結(jié)爐，至850-980℃保溫3-6小時，隨爐冷卻，出爐得燒結(jié)磚成品。本發(fā)明所述的制備方法簡單易行、成本低，實現(xiàn)了鈷冶煉廢渣和粉煤灰的無害化處理及資源化利用，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。具體實施方式實施例一。某公司鈷冶煉廢渣，主要成分含量如下。成分SiO2FeAl2O3CaOCoNa2O含量（wt.%）63.53.87.18.30.30.3將鈷冶煉廢渣烘干磨碎成干粉，粒度小于75微米。某電力公司粉煤灰，主要成分含量如下。成分SiO2FeCaOAl2O3燒失量含量（wt.%）48.33.28.918.710.6將粉煤灰烘干磨碎成干粉，粒度小于75微米。采用硅酸鈉作為添加劑，烘干磨碎成干粉，粒度小于75微米。按60wt.%鈷冶煉廢渣、35wt.%粉煤灰、5wt.%硅酸鈉的原料配比分別稱取上述粉料，混合攪拌均勻，制得燒結(jié)磚粉料。將燒結(jié)磚粉料加水12wt%攪拌均勻，室溫下陳化3小時，20Mpa壓制成型，制得燒結(jié)磚坯。將燒結(jié)磚坯在105℃下烘干8小時。將烘干后的燒結(jié)磚坯入燒結(jié)爐，升溫速度15℃/min，至980℃保溫3小時，隨爐冷卻，出爐得燒結(jié)磚成品。所制得燒結(jié)磚產(chǎn)品無泛霜和石灰爆裂現(xiàn)象，主要性能（見下表）符合GB5101-2003對燒結(jié)磚的性能標(biāo)準(zhǔn)要求。體積密度(kg/m3)吸水率(%)飽和系數(shù)(%)抗壓強度(MPa)136613.20.7214.8實施例二。某公司鈷冶煉廢渣，主要成分如下。成分SiO2Fe2O3Al2O3CaOCoNa2O含量（wt.%）63.53.87.18.30.30.3將鈷冶煉廢渣烘干磨碎成干粉，粒度小于75微米。某電力公司粉煤灰，主要成分如下。成分SiO2FeCaOAl2O3燒失量含量（wt.%）48.33.28.918.710.6將粉煤灰烘干磨碎成干粉，粒度小于75微米。采用硅酸鈉作為添加劑，烘干磨碎成干粉，粒度小于75微米。按65wt.%鈷冶煉廢渣、30wt.%粉煤灰、5wt.%硅酸鈉的原料配比分別稱取上述粉料，混合攪拌均勻，制得燒結(jié)磚粉料。將燒結(jié)磚粉料加水12wt%攪拌均勻，室溫下陳化3小時，20Mpa壓制成型，制得燒結(jié)磚坯。將燒結(jié)磚坯在105℃下烘干8小時。將烘干后的燒結(jié)磚坯入燒結(jié)爐，升溫速度15℃/min，至980℃保溫3小時，隨爐冷卻，出爐得燒結(jié)磚成品。體積密度(kg/m3)吸水率(%)飽和系數(shù)(%)抗壓強度(MPa)141712.70.7115.2所制得燒結(jié)磚產(chǎn)品無泛霜和石灰爆裂現(xiàn)象，主要性能（見上表）符合GB5101-2003對燒結(jié)普通磚的性能標(biāo)準(zhǔn)要求。當(dāng)前第1頁1 2 3