CN114227863B - 金铜矿压力中和渣再利用的矿物质板材及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种金铜矿压力中和渣再利用的矿物质板材生产方法，包括：将14‑26份重量的硫酸镁、2‑4份重量的磷酸氢二钠溶于水，加入1‑2份重量的消泡剂、1‑2份重量的分散助剂匀速搅拌，将波美度调至15‑45％形成凝固液；将7‑13份重量的氧化镁、20‑40份重量的金铜矿压力中和渣、14‑26份重量的木粉加入所述凝固液中缓慢搅拌，然后再加入7‑13份重量的凝固剂高速搅拌均匀形成搅拌料；将所述搅拌料加入铺装设备，调整好板材所需厚度参数，将所述搅拌料铺装在铝板上；将所述铝板经过预压后，进入高压机加压、保压、锁压、解压；最后将上述所得片材烘干、定量砂光、裁边。本发明还涉及一种金铜矿压力中和渣再利用的矿物质板材。
Description
技术领域
本发明涉及一种金铜矿压力中和渣再利用的矿物质板材及其生产方法。
背景技术
酸性含砷废水是金铜冶炼行业的重要污染源，其常用的处理方法是采用石灰加铁盐，即石灰乳二次中和加硫酸亚铁共沉淀的方法，部分生成Fe(AsO2)3沉淀，这些沉淀物经圆筒过滤脱水后，生成黄色半固态的含砷渣，即金铜矿中和渣。金铜矿中和渣应用存在的主要问题在于含水率较高，原状渣的含水率高达50％左右，经压滤板框压滤处理后含水率一般在25～35％，即为金铜矿压力中和渣。其排放量大，处置难度大，成本高，如能进行资源化综合利用，既节约能源又节省资源。
发明内容
本发明提供了一种金铜矿压力中和渣再利用的矿物质板材及其生产方法，可以有效解决上述问题。
本发明是这样实现的：
一种金铜矿压力中和渣再利用的矿物质板材生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
将14-26份重量的硫酸镁、2-4份重量的磷酸氢二钠溶于水，加入1-2份重量的消泡剂、1-2份重量的分散助剂匀速搅拌，将波美度调至15-45％形成凝固液；
将7-13份重量的氧化镁、20-40份重量的金铜矿压力中和渣、14-26份重量的木粉加入所述凝固液中缓慢搅拌，然后再加入7-13份重量的凝固剂高速搅拌均匀形成搅拌料；
将所述搅拌料加入铺装设备，调整好板材所需厚度参数，将所述搅拌料铺装在铝板上；
将所述铝板经过预压后，进入高压机加压、保压、锁压、解压；
最后将上述所得片材烘干、定量砂光、裁边。
本发明进一步提供一种金铜矿压力中和渣再利用的矿物质板材，所述矿物质板材为通过上述方法获得，所述矿物质板材的密度800至2000kg/m3。
本发明的有益效果是：本发明通过将所述金铜矿压力中和渣制备成矿物质板材，从而可以实现金铜矿压力中和渣的资源化综合利用，既节约能源又节省资源。另外，本发明通过将所述金铜矿压力中和渣其其他材料复配处理，从而还可以解决所述金铜矿压力中和渣由于含水率大，无法直接再利用的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施例提供一种金铜矿压力中和渣再利用的矿物质板材生产方法的方法流程图。
图2是本发明实施例提供一种金铜矿压力中和渣再利用的矿物质板材的实物照片。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
参照图1所示，本发明实施例提供一种金铜矿压力中和渣再利用的矿物质板材生产方法，包括以下步骤：
S1，将14-26份重量的硫酸镁、2-4份重量的磷酸氢二钠溶于水，加入1-2份重量的消泡剂、1-2份重量的分散助剂匀速搅拌，将波美度调至15-45％形成凝固液；
S2，将7-13份重量的氧化镁、20-40份重量的金铜矿压力中和渣、14-26份重量的木粉加入所述凝固液缓慢搅拌中，然后再加入7-13份重量的凝固剂高速搅拌均匀形成搅拌料；
S3，将所述搅拌料加入铺装设备，调整好板材所需厚度参数，将所述搅拌料铺装在铝板上；
S4，将所述铝板经过预压后，进入高压机加压、保压、锁压、解压；
S5，最后将上述所得片材烘干、定量砂光、裁边。
在步骤S1中，将所述硫酸镁与磷酸氢二钠复配形成凝固液，主要是为了增加矿物质板材的防火性能以及耐水性能，并使后续反应形成三凝胶体系。另外，由于金铜矿压力中和渣本身具有一定的含水率，因此，需控制一定的波美度，防止后续溶液过稀或浓度过大无法形成凝胶。优选的，将波美度调至25-35％形成凝固液。在其中一个实施例中，将波美度调至30％左右形成凝固液。
在步骤S2中，所述金铜矿压力中和渣主要成分是硫酸钙，含量达90％以上，可通过提高硫酸钙活性而满足反应条件。所述硫酸钙用于与活性氧化镁相结合产生晶体胶凝材料。优选的，所述金铜矿压力中和渣的活性在30-45。
作为进一步改进的，为了控制晶体胶凝材料的生产，在反应前期要缓慢搅拌，防止破坏晶体凝胶相使反应变慢，随着反应的进行，粘度显著增加，此时需要快速搅拌，防止反应不均匀。故优选的，所述将7-13份重量的氧化镁、20-40份重量的金铜矿压力中和渣、14-26份重量的木粉加入所述凝固液中缓慢搅拌，然后再加入7-13份重量的凝固剂高速搅拌均匀形成搅拌料的步骤包括：
将7-13份重量的氧化镁、20-40份重量的金铜矿压力中和渣、14-26份重量的木粉加入所述凝固液中控制搅拌速度20～30转/每分钟；然后再加入7-13份重量的凝固剂匀速提升到200～500转每分钟搅拌10～60分钟。更优选的，提升转速的过程中，可控制在10～30分钟内完成。在其中一个实施例中，所述凝固液中控制搅拌速度由25转/每分钟匀速提升到300转每分钟搅拌30～40分钟，且提升时间控制在15分钟内完成。
作为进一步改进的，所述凝固剂为硫酸钙。优选的，所述硫酸钙与所述氧化镁的比例为1:1左右，从而可以基本完全反应形成晶体胶凝材料。
作为进一步改进的，所述氧化镁的目数为90-200目，活性26-95。更优选的，所述氧化镁的活性60以上。
作为进一步改进的，所述木粉目数在10-100目，纤维长度≥1mm且≤10mm。木粉纤维长度控制主要是为了其与晶体胶凝材料形成良好的结合，进而提高后续板材的抗折强度以及内结合强度。当纤维长度较小时，抗折强度以及内结合强度降低；当纤维长度过长时，由于在凝胶体系中不易于分散，易缠绕结块，因此也不利于提高后续板材的抗折强度以及内结合强度。
作为进一步改进的，所述预压的压力范围为0.5-1MPa。
作为进一步改进的，所述高压机加压的压力范围为5-8MPa，保压时间为5-15分钟。
请参见图2，本发明实施例进一步提供一种金铜矿压力中和渣再利用的矿物质板材，所述矿物质板材为通过上述方法获得，所述矿物质板材的密度800至2000kg/m3。所述矿物质板材内结合强度大于2MPa，抗折强度大于27MPa，厚度吸水膨胀率小于1.5％，A级防火。
实施例1
将20份重量的硫酸镁、3份重量的磷酸氢二钠溶于水，加入1份重量的消泡剂、1份重量的分散助剂匀速搅拌，将波美度调至30％形成凝固液；将10份重量的氧化镁、30份重量的金铜矿压力中和渣、20份重量的木粉加入所述凝固液中以25转/每分钟匀速转动，然后再加入10份重量的凝固剂在15分钟提升到300转每分钟高速搅拌均匀30分钟形成搅拌料；将所述搅拌料加入铺装设备，调整好板材厚度2cm，将所述搅拌料铺装在铝板上；将所述铝板经过预压后，进入高压机加压、保压、锁压、解压；最后将上述所得片材烘干、定量砂光、裁边。
测试，对实施例1形成的矿物质板材进行甲醛含量、防火等级、防水性能、强度、密度、抗返卤性等测试数据如表1所示。
表1为实施例的各项测试数据
对比例1
与实施例1基本相同，不同之处在于：将波美度调至10％形成凝固液。
测试，对对比例1中形成的矿物质板材进行甲醛含量、防火等级、防水性能、强度、密度、抗返卤性等测试数据如表2所示。
表2为实施例的各项测试数据
对比例2
与实施例1基本相同，不同之处在于：将波美度调至50％形成凝固液。
测试，对对比例2中形成的矿物质板材进行甲醛含量、防火等级、防水性能、强度、密度、抗返卤性等测试数据如表3所示。
表3为实施例的各项测试数据
从对比例1-2可以看出，凝固液的波美度对后续所形成的凝胶体系具有较大的影响，最终导致产生的防水性能、内结合强度及抗折强度显著降低，另外，还会导致后续产品由于不能完全反应而产生返卤现象。
对比例3
与实施例1基本相同，不同之处在于：将10份重量的氧化镁、30份重量的金铜矿压力中和渣、20份重量的木粉加入所述凝固液中以25转/每分钟匀速转动，然后再加入10份重量的凝固剂在25转/每分钟匀速搅拌30分钟形成搅拌料。
测试，对对比例3中形成的矿物质板材进行甲醛含量、防火等级、防水性能、强度、密度、抗返卤性等测试数据如表4所示。
表4为实施例的各项测试数据
对比例4
与实施例1基本相同，不同之处在于：将10份重量的氧化镁、30份重量的金铜矿压力中和渣、20份重量的木粉加入所述凝固液中以300转/每分钟匀速转动，然后再加入10份重量的凝固剂在300转/每分钟匀速搅拌30分钟形成搅拌料。
测试，对对比例4中形成的矿物质板材进行甲醛含量、防火等级、防水性能、强度、密度、抗返卤性等测试数据如表5所示。
表5为实施例的各项测试数据
从对比例3-4可以看出，凝固液的波美度对后续所形成的凝胶体系具有较大的影响，最终导致产生的防水性能、内结合强度及抗折强度显著降低，另外，还会导致后续产品由于不能完全反应而产生返卤现象。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种金铜矿压力中和渣再利用的矿物质板材生产方法，其特征在于， 包括以下步骤：
将14-26份重量的硫酸镁、2-4份重量的磷酸氢二钠溶于水，加入1-2份重量的消泡剂、1-2份重量的分散助剂匀速搅拌，将波美度调至25-35%形成凝固液；
将7-13份重量的氧化镁、20-40份重量的金铜矿压力中和渣、14-26份重量的木粉加入所述凝固液中缓慢搅拌，然后再加入7-13份重量的凝固剂高速搅拌均匀形成搅拌料，其中，所述凝固剂为硫酸钙，所述硫酸钙与所述氧化镁的比例为1:1；
将所述搅拌料加入铺装设备，调整好板材所需厚度参数，将所述搅拌料铺装在铝板上；
将所述铝板经过预压后，进入高压机加压、保压、锁压、解压；
最后将上述所得片材烘干、定量砂光、裁边。
2.如权利要求1所述的金铜矿压力中和渣再利用的矿物质板材生产方法，其特征在于，所述将7-13份重量的氧化镁、20-40份重量的金铜矿压力中和渣、14-26份重量的木粉加入所述凝固液中缓慢搅拌，然后再加入7-13份重量的凝固剂高速搅拌均匀形成搅拌料的步骤包括：
将7-13份重量的氧化镁、20-40份重量的金铜矿压力中和渣、14-26份重量的木粉加入所述凝固液中控制搅拌速度20~30转/每分钟；然后再加入7-13份重量的凝固剂匀速提升到200~500转每分钟搅拌10~60分钟。
3.如权利要求1所述的金铜矿压力中和渣再利用的矿物质板材生产方法，其特征在于，所述氧化镁的目数为90-200目，活性26-95。
4.如权利要求1所述的金铜矿压力中和渣再利用的矿物质板材生产方法，其特征在于，所述木粉目数在10-100目，纤维长度≥1mm且≤10mm。
5.如权利要求1所述的金铜矿压力中和渣再利用的矿物质板材生产方法，其特征在于，所述金铜矿压力中和渣的活性在30-45。
6.如权利要求1所述的金铜矿压力中和渣再利用的矿物质板材生产方法，其特征在于，所述预压的压力范围为0.5-1 MPa。
7.如权利要求1所述的金铜矿压力中和渣再利用的矿物质板材生产方法，其特征在于，所述高压机加压的压力范围为 5-8 MPa，保压时间为5-15分钟。
8.一种金铜矿压力中和渣再利用的矿物质板材，其特征在于，所述矿物质板材为通过权利要求1-7任一项的方法获得，所述矿物质板材的密度800至2000kg/m3。
9.如权利要求8所述的矿物质板材，其特征在于，所述矿物质板材内结合强度大于2MPa，抗折强度大于27MPa，厚度吸水膨胀率小于1.5%，A级防火。
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Denomination of invention: Mineral board and production method for reusing pressure neutralization slag from gold and copper mines Effective date of registration: 20230911 Granted publication date: 20221206 Pledgee: Industrial Bank Co.,Ltd. Shanghang Sub branch Pledgor: LONGYAN RUIMEIJIA DECORATION MATERIALS Co.,Ltd. Registration number: Y2023980055993 |
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