[發明專利]一種以赤泥和瓷磚廢料為原料并經包埋燒結生產陶粒的方法

有效

• 申請號: 201510244693.3
• 申請日: 2015-05-14
• 公開（公告）號: CN104891959A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: 李成峰;逯鵬;韓勇勇;丁銳;姚奇恒;劉俊成;袁東峰
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: C04B33/132
• 分類號: C04B33/132
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

一種以赤泥和瓷磚廢料為原料并經包埋燒結生產陶粒的方法，屬于陶粒技術領域。

背景技術

陶粒在填充、支撐柱載體和功能載體等方面有廣泛應用，現有陶粒技術中陶粒主要采用粘土類、膨脹珍珠巖或泥質巖石等天然原料生產的。而以赤泥和瓷磚廢料等廢棄物為主要原料的陶粒生產技術研究也在展開，旨在探索開發利用氧化鋁行業的廢棄物和瓷磚行業廢料的可能性，畢竟全世界的赤泥和瓷磚行業廢料排放量過高，以赤泥為例，全世界每年產生約6000萬噸，僅我國每年就產生700~1000噸。赤泥內部易揮發組分，如碳酸鹽分解后形成的堿性氧化物極易與料粒內酸性組分，如二氧化硅等活性組分發生反應，顆粒表面黏度較小，顆粒之間反應程度較高，易發生粘結。CN102336579A公布了采用40~70份的拜耳法赤泥、燒結法赤泥0~30份、粉煤灰5~20份、粘土類物料5~30份為原料的陶粒生產方法，將原料與水混合后成球制得陶粒生料球，燒成后急冷處理后得到陶粒產品。CN101538131A公布了以拜耳法赤泥為原料制備燒脹陶粒的方法，即將原料球磨后，按照質量比，拜耳法赤泥：粉煤灰：廢玻璃：淀粉：碳粉：六偏磷酸鈉=50~60:20~25:15~20:2:2:1混合均勻，成球后在1100~1200oC下經10~30分鐘燒成，焙燒結束后立即開爐門拿出料球，強制冷卻后制得陶粒。

在燒成后采用立即淬取的方式可以減少高溫下陶粒之間的粘結，而快速降溫在一定程度上保障陶粒的分散度、表面光滑度和球形度，避免顆粒之間粘結形成大塊的燒結體。但這類快速降溫技術對燒結設備、操作環境和人身安全等方面都有不利影響。采用加入填料對制成的生陶粒進行包埋燒結的方法可大幅度限制陶粒之間的這類反應，但高溫下需要同時限制陶粒與填料發生的反應，相關的研究報道較少。

發明內容

基于上述技術的不足，本發明提供一種以赤泥和瓷磚廢料為原料并經包埋燒結生產陶粒的方法，在保障陶粒粒度、強度和密度的同時，能夠大幅度減少陶粒在高溫燒成過程中發生的粘結反應，其技術方案包括：

（1）按照質量百分比進行配料：赤泥5~25%，瓷磚生坯廢料13%，拋光磚廢料10~20%，瓷磚磨邊料25%，高嶺土10%，石英17~37%，按照水料比為80:100的比例加水，與料混合后在行星球磨機上以400轉每分鐘的轉速球磨2小時；

（2）將步驟（1）磨制的料漿在130oC下干燥1小時，將干燥的原料破碎并過篩得到粉料，通過手工方式或造球機造生陶粒；

（3）將生陶粒與包埋填料以0:1~0.4:1的比例混合在一起，在1170oC下經15分鐘燒成，隨爐冷卻后，將包埋填料篩除即得以赤泥和瓷磚廢料為原料的陶粒。

其中，步驟（1）中改變赤泥和拋光磚廢料含量的變化可調節燒成陶粒的密度。步驟（3）中將石英與氧化鎂以1:0~5:1比例混合的粒料作為包埋填料。為了提高步驟（3）中包埋填料與燒成所得陶粒的篩分工藝的效率，包埋填料與陶粒的粒徑比值為2:1~10:1。

本技術方案的有益效果在于：

1、陶粒所用的原料中氧化鋁工業的廢渣-赤泥、拋光磚廢料、瓷磚生坯廢料和瓷磚磨邊料含量高，能有效解決廢料堆放帶來的環境問題；

2、陶粒所用的原料來源廣泛，價格便宜，生產方法簡易，本技術屬于資源循環利用技術的開發，有利于工業化應用；

3、包埋填料與生陶粒混合后進行燒成，可有效限制包埋填料與陶粒間的反應以及陶粒之間的反應，保障陶粒粒度的分布、表面光潔度和化學組分的均勻性；

4、包埋填料與生陶粒之間的粒度差別可提高混料和分離工藝的效率，燒成后篩除的包埋填料可以重復利用，大幅度地提高原料的利用效率；

5、陶粒的化學成分和生產工藝可調控，進而可以調節陶粒的粒徑、比重和球形度，保障陶粒的力學性能、結構性能和流動性能的實現。

具體實施方式

實施例1：

（1）按照質量百分比進行配料：赤泥20%，瓷磚生坯廢料13%，拋光磚廢料10%，瓷磚磨邊料25%，高嶺土10%，石英22%，按照水料比為80:100的比例加水，混合后在行星球磨機上以400轉每分鐘的轉速球磨2小時；

（2）將步驟（1）磨制的料漿在130oC下干燥1小時后破碎，獲得干粉后通過手工方式造生陶粒，過篩后取-40目+60目的篩余料；

（3）以石英粒料為包埋填料，將經步驟（2）制得的生陶粒與-100目的石英粒料按照質量比為0.2:1的比例混合后，在1170oC下經15分鐘燒成，隨爐冷卻后，將石英粒料篩除即得以赤泥和瓷磚廢料為原料的陶粒。

?實施例2：