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1、10申请公布号CN104177066A43申请公布日20141203CN104177066A21申请号201410323794522申请日20140704C04B33/132200601C04B33/2220060171申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路311号72发明人黄菲刘睿74专利代理机构沈阳智龙专利事务所普通合伙21115代理人宋铁军54发明名称弱酸性粘土改性金矿尾矿制作陶质砖材料的方法57摘要本发明涉及一种利用弱酸性粘土改性金矿尾矿制作陶质砖材料的方法，属于尾矿资源化利用技术和材料技术领域。通过将弱酸性粘土与水的固液混合体系常温静置一定时间，形成改性尾矿的初始液；。
2、然后将金矿尾矿配置到初始液体系中进行改性。将得到的经过改性的金尾矿和改性初始液形成的混合体系进行养护，使弱酸性改性初始液与改性金尾矿进行充分反应，形成制备陶质砖的坯料体。最后通过挤压、电窑烧制得到陶质砖材料。该陶质砖材料既可作为无釉陶质砖材料使用，表面施釉后，又可作为釉面陶质砖材料使用。本发明能为实现金尾矿高效减量利用以及为陶质砖材料寻找廉价新型资源提供一种技术方法。51INTCL权利要求书1页说明书5页附图5页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图5页10申请公布号CN104177066ACN104177066A1/1页21一种利用弱酸性粘土改性金矿尾矿。
3、制作陶质砖材料的方法，其特征在于所述方法是以弱酸性粘土与金尾矿为主要原料，采取如下步骤（1）改性初始液的制备首先将水放入搅拌器中，启动搅拌机，然后加入弱酸性粘土，弱酸性粘土与水的质量比为56254，用搅拌机进行匀速搅拌，充分搅拌后弱酸性粘土与水的固液混合体系，即得改性初始液；（2）改性初始液的静置将步骤（1）获得的改性初始液常温静置35小时，溶出其中有效组分，获得PH67的弱酸性改性初始液（3）金尾矿的改性将弱酸性改性初始液放入搅拌器中，启动搅拌机，将金尾矿以均匀速率缓慢加入弱酸性改性初始液中，金尾矿与弱酸性粘土按照质量比为1191加入，用搅拌机进行匀速搅拌，使金尾矿颗粒充分均匀分散其中并与弱。
4、酸性粘土物质充分接触，获得“改性尾矿改性初始液”混合体系；（4）改性尾矿改性初始液混合体系的养护将步骤（3）获得的改性尾矿改性初始液混合体系进行常温静置养护，使改性金尾矿在改性初始液中进行反应；经过养护的改性尾矿改性初始液混合体系形成砖坯的坯料体；（5）砖坯的成型方法养护完成的坯料体，采用挤压机挤压成所需尺寸的砖坯材料，置于避光通风处干燥待烧；（6）陶质砖材料的烧制方法将砖坯在室温条件下放入电窑中，烧成温度为8601150，保持均匀的升温速率，降温过程采用自然冷却的方式。2根据权利要求1所述的利用弱酸性粘土改性金矿尾矿制作陶质砖材料的方法，其特征在于所述步骤（3）中所采用的金尾矿成分主要包括石。
5、英、碳酸盐类矿物、硅酸盐类矿物；金尾矿中包含有碱性矿物。3根据权利要求1所述的利用弱酸性粘土改性金矿尾矿制作陶质砖材料的方法，其特征在于所述步骤（3）中所采用的金矿尾矿颗粒体积平均粒径主要分布在10M100M粒度区间。4根据权利要求1所述的利用弱酸性粘土改性金矿尾矿制作陶质砖材料的方法，其特征在于所述步骤（1）中所采用的弱酸性粘土颗粒粒径主要分布在01M10M和100M1000M两个粒度区间。5根据权利要求1所述的利用弱酸性粘土改性金矿尾矿制作陶质砖材料的方法，其特征在于所述步骤（1）和步骤（3）中搅拌机的搅拌过程贯穿始终。6根据权利要求1所述的利用弱酸性粘土改性金矿尾矿制作陶质砖材料的方法，。
6、其特征在于所述步骤（4）中待改性尾矿改性初始液混合体系经过养护过程至体系具有可塑性时，得到的材料即为砖坯的坯料体。权利要求书CN104177066A1/5页3弱酸性粘土改性金矿尾矿制作陶质砖材料的方法技术领域0001本发明涉及一种利用弱酸性粘土改性金矿尾矿制作陶质砖的方法，属于尾矿资源化利用技术和材料技术领域。背景技术0002金矿床中金矿物的相对含量非常少，使开采过程中产生的尾矿量特别巨大，其对生态环境以及人们的生活造成极大危害。尾矿又是一种特殊的矿产资源，但是对其资源化、减量化高效利用仍然是一项挑战。0003粘土是一种廉价材料，分布广泛。陶质砖材料在日常生活、城市建设等方面用途广泛，其原料使。
7、用量和生产过程中浪费的数量都很大。若用本发明提供的方法生产陶质砖材料，一方面能减少陶瓷砖材料的生产成本，减少资源浪费；另一方面也能减少废弃尾矿对生态环境造成的危害，将其回收再利用，符合当今社会发展要求。发明内容0004发明目的本发明提供弱酸性粘土改性金矿尾矿制作陶质砖材料的方法，通过弱酸性粘土改性金尾矿，将金尾矿大比例配置在陶质砖材料的原料组成中，为实现金尾矿高效减量利用以及为陶质砖材料寻找廉价新型资源提供一种技术方法。0005技术方案本发明通过以下技术方案实施一种利用弱酸性粘土改性金矿尾矿制作陶质砖材料的方法，其特征在于所述方法是以弱酸性粘土与金尾矿为主要原料，采取如下步骤（1）改性初始液的。
8、制备首先将水放入搅拌器中，启动搅拌机，然后加入弱酸性粘土，弱酸性粘土与水的质量比为56254，用搅拌机进行匀速搅拌，充分搅拌后弱酸性粘土与水的固液混合体系，即得改性初始液；（2）改性初始液的静置将步骤（1）获得的改性初始液常温静置35小时，溶出其中有效组分，获得PH67的弱酸性改性初始液（3）金尾矿的改性将弱酸性改性初始液放入搅拌器中，启动搅拌机，将金尾矿以均匀速率缓慢加入弱酸性改性初始液中，金尾矿与弱酸性粘土按照质量比为1191加入，用搅拌机进行匀速搅拌，使金尾矿颗粒充分均匀分散其中并与弱酸性粘土物质充分接触，获得“改性尾矿改性初始液”混合体系；（4）改性尾矿改性初始液混合体系的养护将步骤（。
9、3）获得的改性尾矿改性初始液混合体系进行常温静置养护，使改性金尾矿在改性初始液中进行反应；经过养护的改性尾矿改性初始液混合体系形成砖坯的坯料体；（5）砖坯的成型方法养护完成的坯料体，采用挤压机挤压成所需尺寸的砖坯材料，置于避光通风处干燥待烧；（6）陶质砖材料的烧制方法将砖坯在室温条件下放入电窑中，烧成温度为8601150，保持均匀的升温速率，降温过程采用自然冷却的方式。说明书CN104177066A2/5页40006所述步骤（3）中所采用的金尾矿成分由石英、碳酸盐类矿物、硅酸盐类矿物；金尾矿中包含有碱性矿物。0007所述步骤（3）中所采用的金矿尾矿颗粒体积平均粒径主要分布在10M100M粒度区。
10、间。0008所述步骤（1）中所采用的弱酸性粘土颗粒粒径主要分布在01M10M和100M1000M两个粒度区间。0009所述步骤（1）和步骤（3）中搅拌机的搅拌过程贯穿始终。0010所述步骤（4）中待改性尾矿改性初始液混合体系经过养护过程至体系具有可塑性时，得到的材料即为砖坯的坯料体。0011所采用的金矿尾矿主要包含碳酸盐类矿物（如白云石、方解石等），硅酸盐类矿物（如白云母、钠长石、微斜长石等）；金尾矿含有的碱性矿物，如白云母等。0012优点及效果1本发明中可将金尾矿大量配置在陶质砖材料的原料中，能够有效减量化利用金矿尾矿2本发明将金尾矿制成用途广泛的陶质砖材料，能有效资源化利用金矿尾矿3利用本。
11、发明生产陶质砖材料，可极大减少其生产成本4利用本发明生产陶质砖材料，可极大减少用于生产陶质砖材料的传统原料资源的浪费5本发明制作的陶质砖材料，其吸水率为0092001887，断裂模数为10344766N/MM2符合GB/T41002006陶瓷砖国家标准和ISO130062012CERAMICTILESDENITIONS,CLASSICATION,CHARACTERISTICSANDMARKING（ISO130062012陶瓷砖定义、分类、特征和标记）国际标准中相关技术要求6本发明陶质砖材料既可作为无釉陶质砖材料使用，表面施釉后，又可作为釉面陶质砖材料使用。0013附图说明附图1为本发明金尾矿特。
12、征图，包括11矽卡岩型金尾矿XRD谱图12韧性剪切带型金尾矿XRD谱图13矽卡岩型金尾矿粒度分布图14韧性剪切带型金尾矿粒度分布图附图2为本发明弱酸性粘土特征图，包括21红色弱酸性粘土XRD谱图22青色弱酸性粘土XRD谱图23红色弱酸性粘土粒度分布图24青色弱酸性粘土粒度分布图附图3为本发明制成的陶质砖材料性能参数趋势图，包括31本发明陶质砖材料的吸水率分布趋势图32本发明陶质砖材料的断裂模数分布趋势图说明书CN104177066A3/5页5具体实施方式一种利用弱酸性粘土改性金矿尾矿制作陶质砖材料的方法，其特征在于所述方法是以弱酸性粘土与金尾矿为主要原料，采取如下步骤（1）改性初始液的制备首先。
13、将水放入搅拌器中，启动搅拌机，然后加入弱酸性粘土，弱酸性粘土与水的质量比为56254，用搅拌机进行匀速搅拌，充分搅拌后弱酸性粘土与水的固液混合体系，即得改性初始液；（2）改性初始液的静置将步骤（1）获得的改性初始液常温静置35小时，溶出其中有效组分，获得PH67的弱酸性改性初始液（3）金尾矿的改性将弱酸性改性初始液放入搅拌器中，启动搅拌机，将金尾矿以均匀速率缓慢加入弱酸性改性初始液中，金尾矿与弱酸性粘土按照质量比为1191加入，用搅拌机进行匀速搅拌，使金尾矿颗粒充分均匀分散其中并与弱酸性粘土物质充分接触，获得“改性尾矿改性初始液”混合体系；（4）改性尾矿改性初始液混合体系的养护将步骤（3）获得。
14、的改性尾矿改性初始液混合体系进行常温静置养护，使改性金尾矿在改性初始液中进行反应；经过养护的改性尾矿改性初始液混合体系形成砖坯的坯料体；（5）砖坯的成型方法养护完成的坯料体，采用挤压机挤压成所需尺寸的砖坯材料，置于避光通风处干燥待烧；（6）陶质砖材料的烧制方法将砖坯在室温条件下放入电窑中，烧成温度为8601150，保持均匀的升温速率，降温过程采用自然冷却的方式。0014所述步骤（3）中所采用的金尾矿成分由石英、碳酸盐类矿物、硅酸盐类；金尾矿中包含有碱性矿物。0015所述步骤（3）中所采用的金矿尾矿颗粒体积平均粒径主要分布在10M100M粒度区间。0016所述步骤（1）中所采用的弱酸性粘土颗粒粒。
15、径主要分布在01M10M和100M1000M两个粒度区间。0017所述步骤（1）和步骤（3）中搅拌机的搅拌过程贯穿始终。0018所述步骤（4）中待改性尾矿改性初始液混合体系经过养护过程至体系具有可塑性时，得到的材料即为砖坯的坯料体。0019所采用的金矿尾矿主要包含碳酸盐类矿物（如白云石、方解石等），硅酸盐类矿物（如白云母、钠长石、微斜长石等）；金尾矿含有的碱性矿物，如白云母等。0020本发明所用的金尾矿如图1所示，附图1为本发明金尾矿特征图，包括11矽卡岩型金尾矿XRD谱图，12韧性剪切带型金尾矿XRD谱图，13矽卡岩型金尾矿粒度分布图，14韧性剪切带型金尾矿粒度分布图。0021本发明所用的硅。
16、质粘土见图2，附图2为本发明弱酸性粘土特征图，包括21红色弱酸性粘土XRD谱图，22青色弱酸性粘土XRD谱图，23红色弱酸性粘土粒度分布图，24青色弱酸性粘土粒度分布图。0022附图3为本发明制成的陶质砖材料性能参数趋势图，包括31本发明陶质砖材料的吸水率分布趋势图，32本发明陶质砖材料的断裂模数分布趋势图。0023下面以实例对本发明进行详细说明说明书CN104177066A4/5页6实施例1首先将适量的水放入搅拌器中，启动搅拌机，然后加入红色弱酸性粘土，弱酸性粘土与水质量比为254，用搅拌机进行匀速搅拌，形成弱酸性粘土与水的固液混合体系，即改性初始液；将改性初始液常温静置35小时，获得PH6。
17、7的弱酸性改性初始液；将弱酸性改性初始液放入搅拌器中，启动搅拌机，将矽卡岩型金尾矿以均匀速率缓慢加入弱酸性改性初始液中，金尾矿与弱酸性粘土质量比为11，用搅拌机进行匀速搅拌，用弱酸性改性初始液对金尾矿进行改性，获得“改性尾矿改性初始液”混合体系；搅拌机搅拌过程贯穿始终。将“改性尾矿改性初始液”混合体系进行常温静置养护，待该体系具有一定可塑性时，养护完成，将此时的混合体系作为砖坯的坯料体；采用挤压机将坯料体挤压成所需尺寸的砖坯材料，置于避光通风处干燥待烧；将砖坯在室温条件下放入电窑中，烧成温度为8601150，保持均匀的升温速率，降温过程采用自然冷却的方式。0024烧成样品平均吸水率达到0120。
18、0，平均断裂模数达到2051N/MM2，符合GB/T41002006和ISO130062012中相关技术要求。0025实施例2首先将适量的水放入搅拌器中，启动搅拌机，然后加入红色弱酸性粘土，弱酸性粘土与水质量比为52，用搅拌机进行匀速搅拌，形成弱酸性粘土与水的固液混合体系，即改性初始液；将改性初始液常温静置35小时，获得PH67的弱酸性改性初始液；将弱酸性改性初始液放入搅拌器中，启动搅拌机，将矽卡岩型金尾矿以均匀速率缓慢加入弱酸性改性初始液中，金尾矿与弱酸性粘土质量比为73，用搅拌机进行匀速搅拌，用弱酸性改性初始液对金尾矿进行改性，获得“改性尾矿改性初始液”混合体系；搅拌机搅拌过程贯穿始终。将。
19、“改性尾矿改性初始液”混合体系进行常温静置养护，待该体系具有一定可塑性时，养护完成，将此时的混合体系作为砖坯的坯料体；采用挤压机将坯料体挤压成所需尺寸的砖坯材料，置于避光通风处干燥待烧；将砖坯在室温条件下放入电窑中，烧成温度为8601150，保持均匀的升温速率，降温过程采用自然冷却的方式。0026烧成样品平均吸水率达到00920，平均断裂模数达到4766N/MM2，符合GB/T41002006和ISO130062012中相关技术要求。0027实施例3首先将适量的水放入搅拌器中，启动搅拌机，然后加入青色弱酸性粘土，弱酸性粘土与水质量比为21，用搅拌机进行匀速搅拌，形成弱酸性粘土与水的固液混合体系。
20、，即改性初始液；将改性初始液常温静置35小时，获得PH67的弱酸性改性初始液；将弱酸性改性初始液放入搅拌器中，启动搅拌机，将韧性剪切带型金尾矿以均匀速率缓慢加入弱酸性改性初始液中，金尾矿与弱酸性粘土质量比为41，用搅拌机进行匀速搅拌，用弱酸性改性初始液对金尾矿进行改性，获得“改性尾矿改性初始液”混合体系；搅拌机搅拌过程贯穿始终。将“改性尾矿改性初始液”混合体系进行常温静置养护，待该体系具有一定可塑性时，养护完成，将此时的混合体系作为砖坯的坯料体；采用挤压机将坯料体挤压成所需尺寸的砖坯材料，置于避光通风处干燥待烧；将砖坯在室温条件下放入电窑中，烧成温度为8601150，保持均匀的升温速率，降温过。
21、程采用自然冷却的方式。0028烧成样品平均吸水率达到01639，平均断裂模数达到2646N/MM2，符合GB/T41002006和ISO130062012中相关技术要求。说明书CN104177066A5/5页70029实施例4首先将适量的水放入搅拌器中，启动搅拌机，然后加入青色弱酸性粘土，弱酸性粘土与水质量比为56，用搅拌机进行匀速搅拌，形成弱酸性粘土与水的固液混合体系，即改性初始液；将改性初始液常温静置35小时，获得PH67的弱酸性改性初始液；将弱酸性改性初始液放入搅拌器中，启动搅拌机，将韧性剪切带型金尾矿以均匀速率缓慢加入弱酸性改性初始液中，金尾矿与弱酸性粘土质量比为91，用搅拌机进行匀速。
22、搅拌，用弱酸性改性初始液对金尾矿进行改性，获得“改性尾矿改性初始液”混合体系；搅拌机搅拌过程贯穿始终。将“改性尾矿改性初始液”混合体系进行常温静置养护，待该体系具有一定可塑性时，养护完成，将此时的混合体系作为砖坯的坯料体；采用挤压机将坯料体挤压成所需尺寸的砖坯材料，置于避光通风处干燥待烧；将砖坯在室温条件下放入电窑中，烧成温度为8601150，保持均匀的升温速率，降温过程采用自然冷却的方式。0030烧成样品平均吸水率达到01887，平均断裂模数达到1034N/MM2，符合GB/T41002006和ISO130062012中相关技术要求。0031实施例中所采用的矽卡岩型金尾矿、韧性剪切带型金尾矿。
23、主要包含碳酸盐类矿物（如白云石、方解石等），硅酸盐类矿物（如白云母等），铝硅酸盐类矿物（如钠长石、微斜长石等）；金尾矿含有的碱性矿物，如白云母等。同时金尾矿中包含有碱性矿物。粒度分布在10M100M粒度区间。0032以上是本发明的几个实施例，但本发明的保护不局限于以上实例，如采用的金尾矿不仅仅是本发明提及的矽卡岩型、韧性剪切带型金尾矿，还可以是其他类型的金尾矿；用于金尾矿改性所采用的弱酸性粘土不局限于本发明提及的红色、青色弱酸性粘土，还可以是其他类型的弱酸性粘土；金尾矿与弱酸性粘土质量比为1191范围内的其他比例，也能实现本发明目的。说明书CN104177066A1/5页8说明书附图CN104177066A2/5页9图1说明书附图CN104177066A3/5页10说明书附图CN104177066A104/5页11图2说明书附图CN104177066A115/5页12图3说明书附图CN104177066A12。