[發(fā)明專利]一種工業(yè)廢渣陶粒及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110419730.1
• 申請日: 2011-12-14
• 公開（公告）號: CN103159483A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設計）人: 王東山;耿繼雙;馬光宇;劉常鵬;張?zhí)熨x;李衛(wèi)東;賈振;賈麗娣
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C04B35/622
• 分類號: C04B35/622;B09B3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及工業(yè)固體廢棄物資源化利用領域，具體涉及一種采用工業(yè)廢渣制備的陶粒及其制備方法。

背景技術

隨著冶金工業(yè)產(chǎn)量的不斷增加，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢渣量也日益增多，如果不能將其及時轉化利用，必將占用大量土地，而且對環(huán)境造成惡劣影響，嚴重者甚至威脅到企業(yè)生產(chǎn)的正常運行。從我國工業(yè)企業(yè)的實際出發(fā)，大力開展工業(yè)廢渣資源綜合利用，實現(xiàn)轉廢為寶，有著十分重要的經(jīng)濟意義和社會意義。

陶粒是一種建筑用輕骨料，用它可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的碎石、河卵石等制成輕集料混凝土制品，如空心砌塊、輕質板材等，具有輕質、保溫、利廢、隔音、環(huán)保等特點。它是我國墻改過程中，代替粘土實心磚的主導產(chǎn)品，采用隔熱保溫性能良好的陶粒混凝土作為墻體材料，同時又是建筑節(jié)能的重要措施。目前，陶粒主要由粘土，頁巖、粉煤灰，煤矸石，污泥等原料制造。但粘土陶粒近年來由于受到土地資源的限制，在某些地區(qū)已被禁止生產(chǎn)和使用，主要因為大量使用粘土會導致耕地毀壞，對資源供應和環(huán)境保護造成較大壓力，不利于國家的可持續(xù)發(fā)展。因此，有必要研制一種完全使用工業(yè)廢渣制備的陶粒，對企業(yè)的經(jīng)濟效益和環(huán)境保護均具有現(xiàn)實意義。

申請?zhí)枮?00910144295.9《一種鐵礦尾砂陶粒及其制備方法》的發(fā)明專利公開了一種利用鐵礦尾砂制備陶粒的方法，是將鐵礦尾砂60％～70％、粘土25％～40％、秸稈粉末1％～3％按重量比混合，經(jīng)原料處理、造粒與干燥、生球焙燒、冷卻而成。

申請?zhí)枮?00910016302.7《一種污泥鋼渣超輕陶粒及其制備方法》的發(fā)明專利公開了一種利用轉爐鋼渣制備陶粒的方法，其原料組分按重量為：干化污泥10～35份，轉爐鋼渣10～25份，粘土30～80份，經(jīng)過烘干粉碎后的干化污泥、轉爐鋼渣和粘土，加水攪拌制成生料球，置于常溫下干燥，再放入電阻爐中燒制所得。

上述兩項專利均加入份額不等的粘土，仍然會破壞耕地和消耗不可再生資源。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種利用工業(yè)廢渣(鐵尾礦、高爐渣和粉煤灰)制備陶粒的方法，進而提高工業(yè)廢渣的再資源化率，消除工業(yè)廢渣逐年積累對環(huán)境造成的破壞和對資源的浪費。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，利用工業(yè)廢渣(鐵尾礦、高爐渣和粉煤灰)制備的陶粒，其原料組成按質量百分比分別為：鐵尾礦：15％～30％、高爐渣：10％～25％、粉煤灰：45％～75％。

具體方法如下：

采用工業(yè)廢渣(鐵尾礦、高爐渣和粉煤灰)，經(jīng)機械破碎，過300目篩，取篩下細粉；按質量百分比分別取鐵尾礦：15％～30％、高爐渣：10％～25％、粉煤灰：45％～75％；將上述原料進行混合后，經(jīng)成球機，噴入總質量3％～8％的水，制成粒度5～13mm的球形顆粒，常溫自然陰干1～3d，再經(jīng)回轉窯尾氣烘干0.5～1.5小時；最后送入回轉窯焙燒，回轉窯燒成帶溫度為1150～1250℃，燒成帶焙燒15～20min，經(jīng)冷卻機冷卻至常溫即得本發(fā)明陶粒。

上述方法中由于鐵尾礦和高爐渣顆粒較大，不適合下一步的混料和成型，故對其進行機械破碎；過300目篩，進一步去除不適合混料和成型的大顆粒，同時增大顆粒比表面積，使粉末具備良好的反應動力學條件，有利于均勻混合及高溫物化反應的進行；

采用機械攪拌混合，目的是使各成分混合均勻，有利于高溫物化反應的進行，改善焙燒效果；粒度控制在5～13mm，因為粒度是影響陶粒力學性能的重要因素，過大則強度低，過小則不利于膨脹，密度大，限制陶粒的應用；

常溫自然陰干1～3d，目的是去除陶粒坯料球團所含的吸附水，減少陶粒坯料球團驟然進入200℃以上的回轉窯尾氣時產(chǎn)生爆破炸裂和裂紋，影響陶粒強度和吸水率；經(jīng)回轉窯尾氣烘干0.5～1.5h，進一步烘干陶粒坯料球團的吸附水，防止坯料球團內部水分在高溫狀態(tài)下快速蒸發(fā)膨脹對球團造成破壞；回轉窯內最高溫度為1150～1250℃，因超過1250℃，陶粒黏度過低，會出現(xiàn)過度膨脹，形成單一大孔或破裂，即降低陶粒的強度又增加陶粒的吸水率；而溫度不足1150℃，陶粒物化反應不充分，表面未形成釉面，會有許多連通孔直達陶粒表面，同樣會降低陶粒性能；焙燒15～20min，是因焙燒時間超過20min則陶粒也會出現(xiàn)過度膨脹現(xiàn)象，低于15min也會發(fā)生物化反應不充分情況，影響陶粒的性能；采用冷卻機對陶粒進行緩慢降溫，防止由于冷卻產(chǎn)生的裂紋降低陶粒的性能。

本發(fā)明制備的工業(yè)廢渣陶粒堆積密度可達718～750kg/m³，筒壓強度為6.8～7.3MPa，吸水率3.2％～5.4％。