从低品位钽铌矿二次尾矿中提取陶瓷原料的工艺方法技术

本发明专利技术公开了在于解决大宗矿山工业废弃物钽铌矿废石的出路问题；提供一种从低品位钽铌矿选矿二次尾矿回收和利用的工艺方法。以钽铌矿废石中提取后的低品位钽铌矿尾矿及高硅石英材料为原料，包括原料混合，浓缩沉淀，压滤排水提取陶瓷原料等方法步骤，实现对低品位钽铌矿二次尾矿的膨胀系数进行调整，使原来体积膨胀很大不能利用的固体废弃物即低品位钽铌矿选矿二次尾矿变成了膨胀系数合格的陶瓷原料，保护了环境和资源，提高了战略性矿产资源的自给率，大大降低了尾矿的排放，具有节省资源、节能减排、环境友好的社会效应。

【技术实现步骤摘要】
从低品位钽铌矿二次尾矿中提取陶瓷原料的工艺方法
本专利技术属于资源与环境
中固体废物回收利用
，主要是利用低品位钽铌矿的尾矿提取有价值的原料的方法，具体是涉及一种从低品位钽铌矿选矿二次尾矿回收和利用的工艺方法。
技术介绍
钽和铌是两种重要的稀有金属元素材料，具有重要的战略和经济价值，随着经济的发展，使得钽、铌工业需求量的大幅的增长，加剧了钽、铌矿产资源供应的紧张程度。在我国钽铌矿主要产于江西的宜春、福建的南平及云南的东方钽铌矿。尤其是江西宜春钽铌矿区面积达7km2，钽铌工业储量约占全国探明的44.3％，该矿开采四十多年来，每年产生40万吨左右的钽铌矿围岩、夹石、贫矿及剥离废石等。这些废石特别是一些经多次提取回收有益的稀有金属材料后形成的低品位钽铌矿选矿二次尾矿材料除了少数用于填坑、铺路外，多数没有得到综合利用。现已累积数千万吨，这些钽铌矿废石中即低品位钽铌矿选矿二次尾矿中一般含有16-20%的Al2O3、2.0-4.0%的K2O、3.0-7.0%的Na2O、0.1-0.5%的Li2O，含量均达不到工业品位，因此一直作为废矿、废石处理，浪费资源，不仅影响其他优质矿藏的开采，而且占用山地，并对周边环境带来严重的危害，但这些元素都是建筑陶瓷必不可少的，如何来从钽铌矿废石中把这些建筑陶瓷材料必要元素分离出来用于建筑陶瓷行业，突破了低品位钽铌矿二次尾矿不能利用的瓶颈，从而大幅提高废矿产资源的利用率。如中国专利CN105251606B公开了一种钽铌矿废石中锂云母的精制工艺方法，该方法将钽铌矿废石通过破碎、筛分、磨矿、高频筛分、螺旋分级、永磁磁选除铁、高梯度磁选、重介质分选、浮选获得锂云母精矿，工艺方法较简单，选矿成本低。但是只利用钽铌矿废石来提取锂云母，而未对其他废料进行处理，仍旧产生部分废料会污染环境。因此如何来对低品位钽铌矿二次尾矿的膨胀系数进行调整，使原来体积膨胀很大不能利用的固体废弃物即低品位钽铌矿选矿二次尾矿变成了膨胀系数合格的陶瓷原料，使尾矿中的有价组份如含Al2O319%、K2O2.0%、Na2O5.0%、Li2O0.3%等建筑陶瓷必不可少的元素，通过相应的工艺方法提高二次尾矿尾泥的膨胀系数（线膨胀系数由原来的-3%提高至5%），实现了低品位钽铌矿的综合回收利用、变废为宝，过程废水全回收循环使用，突破了低品位钽铌矿二次尾矿不能利用的瓶颈，大幅提高了非金属矿产资源的利用率，降低了陶瓷非金属矿的开采率，保护了环境和资源，提高了战略性矿产资源的自给率，大大降低了尾矿的排放，具有节省资源、节能减排、环境友好的社会效应。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决大宗矿山工业废弃物钽铌矿废石的出路问题；提供一种低品位钽铌矿选矿二次尾矿回收和利用的工艺方法。以钽铌矿废石中提取后的低品位钽铌矿尾矿及高硅石英材料为原料，包括原料混合，浓缩沉淀，压滤排水提取陶瓷原料等方法步骤，实现对低品位钽铌矿二次尾矿的膨胀系数进行调整，使原来体积膨胀很大不能利用的固体废弃物即低品位钽铌矿选矿二次尾矿变成了膨胀系数合格的陶瓷原料，保护了环境和资源，提高了战略性矿产资源的自给率，大大降低了尾矿的排放，具有节省资源、节能减排、环境友好的社会效应。本专利技术公开的一种从低品位钽铌矿二次尾矿中提取陶瓷原料的工艺方法，以钽铌矿废石中提取后的低品位钽铌矿尾矿及高硅石英材料为原料，其采用如下工艺步骤：1）原料混合，将低品位钽铌矿尾矿和高硅石英材料原料按比例先进行充分混合，破碎后在一定温度条件下充分混合处理，形成混合原料湿料；2）浓缩沉淀，将步骤1）的混合原料湿料置于浓缩混合沉淀池中，进行充分搅拌混合形成混合浆料，沉淀过滤，得沉淀混合料；3）压滤排水提取陶瓷原料，将步骤2）沉淀混合料置于压滤机装置中进行压滤排水处理，得到压滤排水料，将压滤排水料经相应后续处理为陶瓷原料。所述的从低品位钽铌矿二次尾矿中提取陶瓷原料的工艺方法，其所述后续处理包括如下步骤：A、高温高压：是将压滤排水料置于高温压力装置中进行高压高温处理，形成矿浆料；B、混合冷却：对矿浆料加入玻璃网状形成体材料，并搅拌，形成混合矿浆，断电保压自然冷却至室温，将矿浆料的线膨胀系数由原来的-2至-4%提高至4-7%，获得陶瓷原料。所述的从低品位钽铌矿二次尾矿中提取陶瓷原料的工艺方法，其步骤1）所述一定温度条件下是指在45-80℃状态下进行混合处理。优选的，是所述混合原料湿料的组分组成包含质量百分比浓度为16-20%的Al2O3、2.0-4.0%的K2O、3.0-7.0%的Na2O、0.1-0.5%的Li2O。所述的从低品位钽铌矿二次尾矿中提取陶瓷原料的工艺方法，其所述高温高压为控制其压力为0.6～2.5GPa，温度为1400～1800℃状态下，控制高温高压处理时间7～15min。优选的，是所述玻璃网状形成体材料为占矿浆料质量比为15-35%的高硅石英材料或高硅石英长石粉。所述的从低品位钽铌矿二次尾矿中提取陶瓷原料的工艺方法，其是控制搅拌时长为6-8分钟。本专利技术的从低品位钽铌矿二次尾矿中提取陶瓷原料的工艺方法，其工艺方法：低品位钽铌矿尾矿和高硅石英材料→按比例投入到浓缩混合沉淀池→压滤机压滤排水压干→后续处理→高温、高压→浆料→混合矿浆→合格陶瓷原料→建筑陶瓷生产企业。本专利技术首次针对低品位钽铌矿二次尾矿的膨胀系数进行调整，使原来体积膨胀很大不能利用的固体废弃物变成了膨胀系数合格的陶瓷原料，尾矿中的有价组份如含Al2O319%、K2O2.0%、Na2O5.0%、Li2O0.3%等元素都是建筑陶瓷必不可少的，通过本专利技术的工艺方法使用含石英较高的尾矿长石粉混合添加进去提高了二次尾矿尾泥的膨胀系数，经检测使用原料的线膨胀系数由原来的-3%提高至5%，实现了低品位钽铌矿的综合回收利用、变废为宝，过程废水全回收循环使用，通过本专利技术的革新技术，突破了低品位钽铌矿二次尾矿不能利用的瓶颈，大幅提高了非金属矿产资源的利用率，降低了陶瓷非金属矿的开采率，保护了环境和资源，提高了战略性矿产资源的自给率，大大降低了尾矿的排放，具有节省资源、节能减排、环境友好的社会效应。本专利技术方法的从低品位钽铌矿二次尾矿中提取陶瓷原料，不但可对钽铌原矿石进行提取分选出多种矿物料，解决了废弃矿石对周边环境带来严重的危害，及对周边人民群众的生命财产安全构成威胁问题，达到85%以上，使我国产生的数亿吨钽铌矿废石固体废弃物变废为宝，具有具大的经济和社会效益。具体实施方式下面通过具体的实施例进一步介绍本专利技术，但是实施例不会构成对本专利技术的限制，实施例为产业化实例。实施例1本专利技术一种从低品位钽铌矿二次尾矿中提取陶瓷原料的工艺方法，以宜春市某地的钽铌矿废石中提取后的低品位钽铌矿尾矿及高硅石英材料为原料，其，采用如下工艺步骤：1）原料混合，将低品位钽铌矿尾矿和高硅石英材料原料按比例先进行充分混合，破碎后在45-80℃温度条件下充分混合处理，形成的组分组成包含质量百分比浓度为16-20%的Al2O3、2.0-4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从低品位钽铌矿二次尾矿中提取陶瓷原料的工艺方法，以钽铌矿废石中提取后的低品位钽铌矿尾矿及高硅石英材料为原料，其特征是采用如下工艺步骤：/n1）原料混合，将低品位钽铌矿尾矿和高硅石英材料原料按比例先进行充分混合，破碎后在一定温度条件下充分混合处理，形成混合原料湿料；/n2）浓缩沉淀，将步骤1）的混合原料湿料置于浓缩混合沉淀池中，进行充分搅拌混合形成混合浆料，沉淀过滤，得沉淀混合料；/n3）压滤排水提取陶瓷原料，将步骤2）沉淀混合料置于压滤机装置中进行压滤排水处理，得到压滤排水料，将压滤排水料经相应后续处理为陶瓷原料。/n

【技术特征摘要】
1.一种从低品位钽铌矿二次尾矿中提取陶瓷原料的工艺方法，以钽铌矿废石中提取后的低品位钽铌矿尾矿及高硅石英材料为原料，其特征是采用如下工艺步骤：
1）原料混合，将低品位钽铌矿尾矿和高硅石英材料原料按比例先进行充分混合，破碎后在一定温度条件下充分混合处理，形成混合原料湿料；
2）浓缩沉淀，将步骤1）的混合原料湿料置于浓缩混合沉淀池中，进行充分搅拌混合形成混合浆料，沉淀过滤，得沉淀混合料；
3）压滤排水提取陶瓷原料，将步骤2）沉淀混合料置于压滤机装置中进行压滤排水处理，得到压滤排水料，将压滤排水料经相应后续处理为陶瓷原料。


2.根据权利要求1所述的从低品位钽铌矿二次尾矿中提取陶瓷原料的工艺方法，其特征是所述后续处理包括如下步骤：
A、高温高压：是将压滤排水料置于高温压力装置中进行高压高温处理，形成矿浆料；
B、混合冷却：对矿浆料加入玻璃网状形成体材料，并搅拌，形成混合矿浆，断电保压自然冷却至室温，将矿浆料的线膨胀系数由原来的-2至-4%提高至4-7%，获得陶瓷原料。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘继承，袁显才，艾伟明，杨健，晏志刚，
申请(专利权)人：江西金辉再生资源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36