多孔陶粒具有廣泛的用途，如輕質混凝土的集料、保溫隔音材料、污水處理、水處理濾料等。目前生產上多以粉煤灰、陶土、粘土等原料制備，用鐵尾礦為原料生產上還沒有實現。我國鐵尾礦產生量巨大 ；我國鐵礦具有貧、細、雜的特點，細粒鐵尾礦占有較大的比例。

　　近年有研究者開始利用鐵尾礦為原料制備多孔陶粒，已有的報道均采用高硅尾礦作為原料，公開號為 CN102503370A 的中國發明專利公開了一種鐵礦尾礦陶粒及其制備方法，該制備方法所采用的鐵尾礦中SiO2含量為68.83% ；公開號為CN101967063B的中國發明專利公開了利用高硅細粒鐵尾礦制作的陶粒及其制作方法，該制作方法所采用的鐵尾礦中SiO2 含量高于 65%。眾所周知，硅酸鹽粘結相是決定燒成陶粒強度的主要成分，也是成釉的主要組分，所以，高 SiO2 含量的鐵尾礦制備多孔陶粒比較容易實現。但是，低 SiO2 含量的鐵尾礦為原料制備多孔陶粒，要達到國家標準規定的陶粒質量技術指標，如抗壓強度、表觀密度等，技術難度比高硅鐵尾礦要大的多。目前，還沒有報道有關利用低硅鐵尾礦制備多孔陶粒的信息。

　　我國部分鐵礦床屬于熱液夕卡鐵礦床，鐵尾礦中 SiO2 含量較小，一般低于 40%，Al2O3+SiO2含量一般低于50%，礦物易風化、泥化，綜合利用難度較大。針對這類鐵尾礦性質，開發以其為原料制備陶粒的技術，具有重要的意義。

　　針對上述不足，鄭州德森環境提供一種低硅鐵尾礦多孔陶粒及其制備方法，該陶粒可用于微污染源水生物過濾、污水生物處理、建筑輕質集料等，尾礦利用率超過 75%。

　　一、低硅鐵尾礦多孔陶粒及其制備方法

　　為解決上述技術問題，本發明所設計的一種低硅鐵尾礦多孔陶粒，所述陶粒的制備原料按重量配比包括 75~90 份低硅鐵尾礦粉或與其份量相當低硅鐵尾礦漿、5~20 份造孔劑和 1~8 份粘土，所述低硅鐵尾礦粉或低硅鐵尾礦漿中 SiO2 重量含量低于 40%，所述造孔劑的組份按重量百分數計為 ：稻殼粉或 / 和稻草粉 50~100%、煤粉 0~20%、石灰石粉 0~35%。

　　進一步地、所述陶粒的制備原料按重量配比包括 75~90 份低硅鐵尾礦粉或與其份量相當低硅鐵尾礦漿、10~20 份造孔劑和 3~7 份粘土 ；所述造孔劑的組份按重量百分數計為 ：稻殼粉或 / 和稻草粉 60~80%、煤粉 5~15%、石灰石粉 15~25%。

　　再進一步地、所述稻殼粉、稻草粉、煤粉、石灰石粉的粒徑均小于等于 0.15mm，所述粘土的粒徑小于等于 0.15mm。

　　再進一步地、所述陶粒的成球粒徑在 6~15mm 時，所述低硅鐵尾礦粉的粒徑小于0.45mm ；所述陶粒的成球粒徑在 6mm 以下時，所述低硅鐵尾礦粉的粒徑小于 0.088mm。

　　本發明還提供了一種利用低硅鐵尾礦粉制備上述多孔陶粒的方法，該方法包括以下步驟 ：

　　1）按所述重量配比稱取低硅鐵尾礦粉、造孔劑和粘土，并分別在 105~130℃的溫度條件下干燥 2~4h，然后混合均勻，制得混合料 ；

　　2）將所制得的混合料造粒成生球，造粒過程中在生球表面噴灑重量濃度為0.5~1.0% 的工業水玻璃溶液，直至潤濕球體表面，然后在 130~160℃的溫度條件下干燥2~4h，制得干球，所述工業水玻璃的作用是使球體表面潤濕，球體內顆粒連接更緊密 ；

　　3）將所制得的干球在 1080~1180℃的溫度條件下焙燒 40~60min，冷卻得到燒成的低硅鐵尾礦多孔陶粒。

　　本發明還提供了一種利用低硅鐵尾礦漿制備上述多孔陶粒的方法，該方法包括以下步驟 ：

　　1）將低硅鐵尾礦漿濃縮至含水重量為 30~35% 的高濃度低硅鐵尾礦漿 ；

　　2）按所述重量配比稱取高濃度低硅鐵尾礦漿、造孔劑和粘土，將造孔劑和粘土加入到高濃度低硅鐵尾礦礦漿中，混合均勻制成混合料 ；

　　3）采用脫水機對所制成的混合料進一步脫水，使混合料中的水分重量含量降低至18~20%，獲得脫水料 ；

　　4）將所獲得的脫水料制成泥團，再將泥團滾圓制成生球 ；

　　5）將所制成的生球干燥后，在 1130~1150℃的溫度條件下焙燒 40~60min，冷卻得到燒成的低硅鐵尾礦多孔陶粒。

　　二、低硅鐵尾礦多孔陶粒及其制備方法的優點 ：

　　1、本發明提出一種以細粒低硅鐵尾礦為原料制備系列多孔陶粒的技術，產品分別可用于微污染源水生物過濾、污水生物處理、建筑輕質集料等，尾礦利用率超過 75%。

　　2、本發明根據熱液夕卡鐵礦尾礦中硅含量低的特點，選擇稻殼粉、稻草粉作為添加劑，稻殼粉、稻草粉中含有豐富的硅質，可以補充鐵尾礦中硅質的不足。

　　3、稻殼粉或稻草粉完全燃燒溫度在 500℃ ~850℃，其熱值大約為標煤的一半，其使用將降低煤粉的使用量，降低燃料成本 ；稻殼粉、稻草粉燃燒會留下孔隙，可以起到造孔劑的作用 ；稻殼、稻草粉燃燒時既產生孔隙，也產生硅質液相，二者相偶聯，可以形成孔徑均勻、孔隙發達、強度分布均勻的孔，提高陶粒的抗壓強度。

　　4、如表 1 和表 2 所示尾礦細度小于 88μm 的顆粒數占總顆粒數的 71.5% 以上，SiO2低于40%。稻殼粉、稻草粉添加會降低陶粒形狀的規整度，可以通過添加細粒粘土、石灰石粉來提高陶粒形狀的規整度 ；同時，石灰石粉還具有助熔、造孔的功能，有利于降低焙燒溫度、增加液相量，從而提高陶粒強度和孔隙率。

　　5、根據尾礦細度和稻殼粉或稻草粉的添加量，兼顧尾礦利用率的提高，粘土添加小于 10%。在煤粉、稻殼粉或稻草粉、石灰石粉、粘土比例適當的條件下，制備陶粒的抗壓強度優于國家標準優級品的指標，其它技術指標合符國家標準，尾礦量使用率高于 75%。

　　三、附圖說明

　　圖 1 是鐵尾礦粉制備陶粒工藝示意圖 ；

　　圖 2 是鐵尾礦礦漿制備陶粒工藝示意圖。