本發(fā)明涉及鎳鐵冶金技術(shù)用耐火材料領(lǐng)域，具體為一種利用菱鎂礦浮選尾礦制備鎳鐵電爐爐底料的方法，將菱鎂礦浮選尾礦固體廢棄物的綜合利用，可以直接應(yīng)用到鎳鐵冶煉行業(yè)。

背景技術(shù)：
鎳鐵冶煉目前廣泛采用礦熱爐，爐底內(nèi)襯采用MgO-CaO-Fe2O3質(zhì)干法搗打料，該種材料在應(yīng)用中存在以下不足：首先，該材料屬于強堿性耐火材料，而鎳鐵熔渣屬于酸性，熔渣對耐火材料有強烈侵蝕作用，導(dǎo)致耐火材料壽命很短，影響爐齡的延長；其次，該種材料中因含有游離鈣，導(dǎo)致其抗水化性能很差，既不便于長時間儲存，也不利于電爐的階段性停產(chǎn)。因此，開發(fā)一種長爐齡、抗水化的耐火材料就非常緊迫。此外，我國屬于菱鎂資源大國，菱鎂礦儲量占世界的25％，而且品位高、埋藏淺、易開采。但改革開放初期由于沒有科學(xué)規(guī)劃，導(dǎo)致亂采濫掘、采富棄貧現(xiàn)象非常嚴(yán)重，到目前高品位礦日漸枯竭。為了保證高端耐火材料的生產(chǎn)，并充分利用低品位礦，對低品位礦進行選礦就成為必然選擇。限于國內(nèi)目前的選礦技術(shù)，選率只能達到70％，因此選礦過程中會產(chǎn)生30％的尾礦。這種尾礦具有高細度、高粘度、高水分的特點，目前尚無有效利用的途徑，只能任意堆放，隨風(fēng)飛揚，惡化了當(dāng)?shù)丨h(huán)境，造成了資源浪費。經(jīng)檢索可知：1、中國專利公開號CN201110159148.6涉及了用菱鎂礦尾礦和滑石尾礦合成高純鎂橄欖石的方法，但未生產(chǎn)出電爐爐底用搗打料產(chǎn)品；2、中國專利公開號CN201210149376.X涉及了鎂-鎂橄欖石合成砂及其制備方法，但未生產(chǎn)出電爐爐底用搗打料產(chǎn)品；3、中國專利公開號CN201210295498.X涉及了一種利用尾礦提純高純鎂砂的工藝，但未生產(chǎn)出電爐爐底用搗打料產(chǎn)品；4、中國專利公開號CN201210386317.4涉及了電爐爐底鎂橄欖石干式料及其制備方法，但原料選取未涉及菱鎂礦尾礦的資源利用。到目前為止，尚未有以菱鎂礦浮選尾礦為原料制備鎳鐵電爐爐底料的報導(dǎo)，該項目屬于國內(nèi)外首家研究發(fā)明的技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種利用菱鎂礦浮選尾礦制備鎳鐵電爐爐底料的方法，該方法不僅有利于廢物利用，解決浮選尾礦對環(huán)境的污染，并且為生產(chǎn)電爐爐底料企業(yè)節(jié)約了生產(chǎn)成本，具有良好的推廣及實際應(yīng)用價值。本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種利用菱鎂礦浮選尾礦制備鎳鐵電爐爐底料的方法，采用菱鎂礦浮選尾礦為原料，其制備步驟為：(1)將菱鎂礦浮選尾礦于100～120℃烘干20～30小時；(2)將烘干后的部分菱鎂礦浮選尾礦在800～1200℃下煅燒2～6小時，成為輕燒粉；(3)將烘干后的菱鎂礦浮選尾礦與輕燒粉按重量比例3～5：1混煉4～6分鐘，加入占菱鎂礦浮選尾礦與輕燒粉總重量3～5％的鹵水作為結(jié)合劑，再混煉10～20分鐘，得到混合料；(4)將混合料送入壓磚機壓成磚坯，磚坯經(jīng)100～120℃烘干6～24小時，然后在800～1200℃下煅燒2～6小時，得到輕燒鎂；(5)將煅燒后的輕燒鎂磨細至150～400目；(6)將磨細后的輕燒鎂與占所述輕燒鎂重量10％～20％的水混合，并將混合料壓球；球料經(jīng)100～120℃烘干2～4小時后，在1450℃～1800℃燒結(jié)，保溫1～5小時成為富鎂-鎂橄欖石合成砂，冷卻后備用；(7)將冷卻后的富鎂-鎂橄欖石合成砂送入破粉碎生產(chǎn)線，分別制備大于0～1mm、大于1～3mm、大于3～6mm的顆粒料和180～200目的細粉；(8)將所制備的四種不同粒度的顆粒料和細粉分別計量后，按重量百分比計，粒度大于0～1mm的顆粒料占20～25％、粒度1～3mm的顆粒料占25～30％、粒度3～6mm的顆粒料占20～25％和粒度180～200目的細粉占25～30％混合，再投入混砂機中混煉2～10分鐘；(9)混煉完成后裝入包裝袋即為成品。所述的利用菱鎂礦浮選尾礦制備鎳鐵電爐爐底料的方法，步驟(8)中，根據(jù)需要加入200目鎂砂粉、200目高純鎂砂粉和200目氧化鐵粉之一種或兩種以上，所述200目鎂砂粉、200目高純鎂砂粉或200目氧化鐵粉占所述顆粒料和細粉總重量的5～15％。本發(fā)明的設(shè)計思想是：(1)本發(fā)明采用浮選后的菱鎂礦尾礦為原料，經(jīng)烘干煅燒后成為輕燒粉，將菱鎂礦浮選尾礦與輕燒粉的混合料送入壓磚機壓成磚坯，壓成磚坯的目的是為下一步往隧道窯窯車上碼放。(2)本發(fā)明磚坯經(jīng)烘干煅燒磨細后的輕燒鎂，與水混合壓球后經(jīng)烘干燒結(jié)成為富鎂-鎂橄欖石合成砂，富鎂-鎂橄欖石晶相是本發(fā)明耐火材料中的主晶相，賦予耐火材料高溫性能和耐渣侵、抗水化性能。(3)特別是，本發(fā)明將冷卻后的富鎂-鎂橄欖石合成砂送入破粉碎生產(chǎn)線，分別制備大于0～1mm、大于1～3mm、大于3～6mm的顆粒料和180～200目的細粉，采用4級粒度配料能夠使成品料具有最緊密的顆粒堆積密度，只有高的堆積密度才能使材料具有抗?jié)B透、抗沖刷性能。(4)另外，根據(jù)需要加入200目鎂砂粉、200目高純鎂砂粉或200目氧化鐵粉。電爐爐底搗打料在使用過程中，環(huán)境十分惡劣，需要多個性能達到均衡，例如：耐高溫、抗侵蝕、抗?jié)B透、抗剝落、適宜的燒結(jié)溫度和適宜的燒結(jié)層厚度等，滿足這些性能所采取的手段往往是矛盾的，提高耐火度就會導(dǎo)致燒結(jié)性能不好，提高燒結(jié)性能會導(dǎo)致耐火度降低、抗沖刷性變差，因此只能達到均衡。補充200目鎂砂粉和200目高純鎂砂粉的目的是提高材料的耐火度并利于燒結(jié)，如果加入高純鎂砂顆粒，只能提高耐火度，不能改善燒結(jié)性能。添加200目氧化鐵的目的是使材料在適合的溫度下燒結(jié)，添加量的變化能夠調(diào)整燒結(jié)溫度和燒結(jié)層厚度。本發(fā)明的優(yōu)點及有益效果是：1、本發(fā)明為菱鎂礦浮選尾礦找到了有效利用途徑，也為鎳鐵電爐爐底找到了一種長壽命耐火材料，同時降低了生產(chǎn)成本，保護了環(huán)境。2、本發(fā)明以這種尾礦為原料，開發(fā)研制鎳鐵電爐爐底料，就會變廢為寶，不僅具有良好經(jīng)濟效益，而且具有良好的社會效益。具體實施方式在具體實施方式中，本發(fā)明利用菱鎂礦浮選尾礦制備鎳鐵電爐爐底料采用菱 鎂礦浮選尾礦為原料，其制備步驟為：(1)將菱鎂礦浮選尾礦于100～120℃烘干20～30小時。(2)將烘干后的部分菱鎂礦浮選尾礦在800～1200℃下煅燒2～6小時，成為輕燒粉。(3)將烘干后的菱鎂礦浮選尾礦與輕燒粉按重量比例3～5：1混煉4～6分鐘，加入占菱鎂礦浮選尾礦與輕燒粉總重量3～5％的鹵水作為結(jié)合劑，再混煉10～20分鐘，得到混合料。(4)將混合料送入壓磚機壓成磚坯，磚坯經(jīng)100～120℃烘干6～24小時，然后在800～1200℃下煅燒2～6小時，得到輕燒鎂。(5)將煅燒后的輕燒鎂磨細至150～400目。(6)將磨細后的輕燒鎂與占所述輕燒鎂重量10％～20％的水混合，并將混合料壓球。球料經(jīng)100～120℃烘干2～4小時后，在1450℃～1800℃燒結(jié)，保溫1～5小時成為富鎂-鎂橄欖石合成砂，冷卻后備用。(7)將冷卻后的富鎂-鎂橄欖石合成砂送入破粉碎生產(chǎn)線，分別制備大于0～1mm、大于1～3mm、大于3～6mm的顆粒料和180～200目的細粉。(8)將所制備的四種不同粒度的顆粒料和細粉分別計量后，按重量百分比計，粒度大于0～1mm的顆粒料占20～25％、粒度1～3mm的顆粒料占25～30％、粒度3～6mm的顆粒料占20～25％和粒度180～200目的細粉占25～30％混合，然后根據(jù)需要加入200目鎂砂粉、200目高純鎂砂粉和200目氧化鐵粉之一種或兩種以上，所述200目鎂砂粉、200目高純鎂砂粉或200目氧化鐵粉占所述顆粒料和細粉總重量的5～15％，再投入混砂機中混煉2～10分鐘。(9)混煉完成后裝入包裝袋即為成品。下面通過實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。實施例1本實施例中，原料來源于遼寧地區(qū)菱鎂礦的浮選尾礦，利用菱鎂礦浮選尾礦制備鎳鐵電爐爐底料的方法如下：(1)將菱鎂礦浮選尾礦于110℃烘干24小時。(2)將烘干后的部分菱鎂礦浮選尾礦在870℃下煅燒6小時，成為輕燒粉。(3)將烘干后的菱鎂礦浮選尾礦與輕燒粉按重量比例4：1混煉5分鐘，加入占菱鎂礦浮選尾礦與輕燒粉總重量4％的鹵水作為結(jié)合劑，再混煉15分鐘，得到混合料。(4)將混合料送入壓磚機壓成磚坯。磚坯經(jīng)110℃烘干12小時，然后在900℃下煅燒4小時，得到輕燒鎂。(5)將煅燒后的輕燒鎂磨細至180目。(6)將磨細后的輕燒鎂與占所述輕燒鎂重量20％的水混合，并將混合料壓球。球料經(jīng)110℃烘干4小時后，在1600℃下燒結(jié)，保溫4小時成為富鎂-鎂橄欖石合成砂，冷卻后備用。(7)將冷卻后的合成砂 送入破粉碎生產(chǎn)線，分別制備大于0～1mm、大于1～3mm、大于3～6mm的顆粒料和180目的細粉。(8)將以上4種不同粒度的料按以下重量比例分別計量：(大于0～1mm)22％、(大于1～3mm)27％、(大于3～6mm)23％、(180目細粉)28％，混合后外加200目鎂砂粉占所述顆粒料和細粉總重量10％、外加200目氧化鐵粉占所述顆粒料和細粉總重量4％，投入混砂機中混煉6分鐘即為成品。爐底料耐火度＞1790℃，加熱永久線變化率+0.7％。實施例2本實施例中，原料來源于遼寧地區(qū)菱鎂礦的浮選尾礦，利用菱鎂礦浮選尾礦制備鎳鐵電爐爐底料的方法如下：(1)將菱鎂礦浮選尾礦于110℃烘干24小時。(2)將烘干后的部分菱鎂礦浮選尾礦在950℃下煅燒4小時，成為輕燒粉。(3)將烘干后的菱鎂礦浮選尾礦與輕燒粉按重量比例4：1混煉5分鐘，加入占菱鎂礦浮選尾礦與輕燒粉總重量4％的鹵水作為結(jié)合劑，再混煉15分鐘，得到混合料。(4)將混合料送入壓磚機壓成磚坯。磚坯經(jīng)110℃烘干12小時，然后在950℃下煅燒3.5小時，得到輕燒鎂。(5)將煅燒后的輕燒鎂磨細至180目。(6)將磨細后的輕燒鎂與占所述輕燒鎂重量20％的水混合，并將混合料壓球。球料經(jīng)110℃烘干后，在1600℃下燒結(jié)，保溫4小時成為富鎂-鎂橄欖石合成砂，冷卻后備用。(7)將冷卻后的合成砂送入破粉碎生產(chǎn)線，分別制備大于0～1mm、大于1～3mm、大于3～6mm的顆粒料和180目的細粉。(8)將以上4種不同粒度的料按以下重量比例分別計量：(大于0～1mm)22％、(大于1～3mm)27％、(大于3～6mm)23％、(180目細粉)28％，混合后外加200目高純鎂砂粉占所述顆粒料和細粉總重量10％、外加200目氧化鐵粉占所述顆粒料和細粉總重量4％，投入混砂機中混煉6分鐘即為成品。爐底料耐火度＞1790℃，加熱永久線變化率+0.7％。實施例3本實施例中，原料來源于遼寧地區(qū)菱鎂礦的浮選尾礦，利用菱鎂礦浮選尾礦制備鎳鐵電爐爐底料的方法如下：(1)將菱鎂礦浮選尾礦于110℃烘干24小時。(2)將烘干后的部分菱鎂礦浮選尾礦在1000℃下煅燒2.5小時，成為輕燒粉。(3)將烘干后的菱鎂礦浮選尾礦與輕燒粉按重量比例4：1混煉5分鐘，加入占菱鎂礦浮選尾礦與輕燒粉總重量3％的鹵水作為結(jié)合劑，再混煉15分鐘，得到混合料。(4)將混合料送入壓磚機 壓成磚坯。磚坯經(jīng)100℃烘干12小時，然后在1000℃下煅燒2.5小時，得到輕燒鎂。(5)將煅燒后的輕燒鎂磨細至200目。(6)將磨細后的輕燒鎂與占所述輕燒鎂重量20％的水混合，并將混合料壓球。球料經(jīng)100℃烘干12小時后，在1650℃下燒結(jié)，保溫4小時成為富鎂-鎂橄欖石合成砂，冷卻后備用。(7)將冷卻后的合成砂送入破粉碎生產(chǎn)線，分別制備大于0～1mm、大于1～3mm、大于3～6mm的顆粒料和180目的細粉。(8)將以上4種不同粒度的料按以下重量比例分別計量：(大于0～1mm)24％、(大于1～3mm)26％、(大于3～6mm)20％、(200目細粉)30％，混合后外加200目氧化鐵細粉占所述顆粒料和細粉總重量4％，投入混砂機中混煉5分鐘即為成品。爐底料耐火度1760℃，加熱永久線變化率+0.6％。實施例4本實施例中，原料來源于遼寧地區(qū)菱鎂礦的浮選尾礦，利用菱鎂礦浮選尾礦制備鎳鐵電爐爐底料的方法如下：(1)將菱鎂礦浮選尾礦于110℃烘干24小時。(2)將烘干后的部分菱鎂礦浮選尾礦在870℃下煅燒6小時，成為輕燒粉。(3)將烘干后的菱鎂礦浮選尾礦與輕燒粉按重量比例4：1混煉5分鐘，加入占菱鎂礦浮選尾礦與輕燒粉總重量5％的鹵水作為結(jié)合劑，再混煉20分鐘，得到混合料。(4)將混合料送入壓磚機壓成磚坯。磚坯經(jīng)120℃烘干8小時，然后在900℃下煅燒4小時，得到輕燒鎂。(5)將煅燒后的輕燒鎂磨細至300目。(6)將磨細后的輕燒鎂與占所述輕燒鎂重量20％的水混合，并將混合料壓球。球料經(jīng)120℃烘干8小時后，在1600℃下燒結(jié)，保溫4小時成為富鎂-鎂橄欖石合成砂，冷卻后備用。(7)將冷卻后的合成砂送入破粉碎生產(chǎn)線，分別制備大于0～1mm、大于1～3mm、大于3～6mm的顆粒料和180目的細粉。(8)將以上4種不同粒度的料按以下重量比例分別計量：(大于0～1mm)20％、(大于1～3mm)25％、(大于3～6mm)25％、(200目細粉)30％，混合后外加200目氧化鐵細粉占所述顆粒料和細粉總重量6％，投入混砂機中混煉5分鐘即為成品。爐底料耐火度1750℃，加熱永久線變化率+1.3％。