[發明專利]一種輕質建筑陶粒及其制備方法

有效

• 申請號: 201710037815.0
• 申請日: 2017-01-18
• 公開（公告）號: CN106747609B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 黃新森;鄭小鵬;陳均志;黃金潤;龔亞民
• 申請（專利權）人: 斯格邁能源科技（嘉善）有限公司;陜西科技大學
• 主分類號: C04B38/06
• 分類號: C04B38/06;C04B33/132;C04B33/32;C04B18/02
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明公開了一種輕質建筑陶粒及其制備方法，制備原料為：風干煤泥、風干不銹鋼酸洗鈍化廢水污泥、風干電石廢渣；風干不銹鋼酸洗鈍化廢水污泥包括：硫酸鈣和氟化鈣；制備方法為：將風干煤泥、風干不銹鋼酸洗鈍化廢水污泥和風干電石廢渣按所配料，經破碎機破碎，再經研磨機研磨后篩分，得到將生料球置于焙燒爐中，升溫，預熱，再升溫，焙燒，最后得輕質建筑陶粒。本發明針對不銹鋼酸洗鈍化廢水污泥處理過程中產生的硫酸鈣和氟化鈣等產物，以及電石廢渣、煤泥等固體廢棄物進行二次再利用，以達到解決環境污染和產生經濟效益的目的；制備的陶粒具有級配連續、導熱系數低、質輕、強度高、隔音、保溫耐火、耐化學、抗震、抗凍等優良性能。

技術領域

本發明涉及建筑材料領域，具體涉及一種輕質建筑陶粒及其制備方法。

背景技術

不銹鋼材在生產過程中，要經過退火、正火、淬火、焊接等加工過程，表面會形成一層薄而致密的氧化膜，其主要成分中含有大量的氧化鉻、氧化鎳，會對產品的外觀和后續加工產生不利影響，故在后續加工前必須采用酸洗、鈍化、拋光等表面處理方法將其除去。不銹鋼表面處理以酸洗為主，由于Cr₂O₃難溶于單一的酸中，因此酸洗通常使用硝酸、硫酸和氫氟酸混合酸。在此過程中，產生了大量含有F^-、Cr³⁺、Fe³⁺、Fe²⁺和Ni²⁺的酸洗廢水。這類廢水的處理傳統的處理方法主要有化學沉淀法、氧化還原法等，即通過添加絮凝劑或堿液將廢水中的金屬離子轉變成不溶的氫氧化物沉淀而除去，而廢水被中和除去金屬離子后回用。該法具有投資低、操作簡單等優點，但會產生大量的含有復雜成分的重金屬污泥，難以通過簡單的分離方法回收其中的金屬，造成資源浪費；同時這些含有重金屬的污泥如不加處理而進行簡單掩埋，則會對環境造成長期的污染。

目前又有將酸洗廢水通過氫氧化鈉和氫氧化鈣分兩段處理的方法，可將第一段得到的鐵、鉻、鎳沉淀物通過化學方法進行分離回收，或者將沉淀物回入金屬冶煉中進行二次利用。然而目前所報道的方法均未對第二段得到的硫酸鈣、氟化鈣混合沉淀物做出明確處理方法，后段污泥以CaSO₄和CaF₂形成的混合污泥為主，去向多為掩埋、燒磚或用作水泥摻料。因為含氟化鈣的無機物污泥常溫下無法與堿性物質反應，無法控制氟離子溶于水中，會引起地表水中氟化物濃度增加,含氟量超標，并且氟化鈣具有低毒性,極易被植物吸收,對作物生長和人類健康構成威脅。而氟化鈣用于制磚，在這個過程中如果控制不好，氟會以HF，SiF₄等氣態物形式逸出，不僅腐蝕設備、導致窯口結圈，還會危害周圍環境。因此必須設法將氟離子有效地固結在產品中，防止其溶于水中而對環境造成危害。

電石渣是電石水解獲取乙炔氣后，以氫氧化鈣為主要成分的廢渣，其含堿量高，保水性強，屬于Ⅱ類工業固體廢物。一些工廠一直以來將電石渣直接排到外部環境中，幾乎沒有作防滲處理。也有利用電石渣代替石灰石制作水泥和石灰的方法。但隨著我國基本建設規模的控制和對高耗能、高污染行業的限制，市場水泥的產量已嚴重過剩，許多水泥企業都處于停頓和下馬的狀態，用電石渣代替石灰石制水泥的的渠道已經無法進行，因此必須為電石廢渣尋求有效的處理途徑。

煤泥是煤炭洗選加工中的副產品，是由微細粒煤、粉化骨石和水組成的粘稠物，其粒度細、微粒含量多，且持水性強、水分含量高。煤泥灰分含量高，發熱不高，一般不適于再做燃料，同時煤泥黏性較大，還具有一定的流動性，因此導致煤泥的堆放、貯存和運輸都比較困難，尤其在堆存時，其形態極不穩定，遇水即流失，風干即飛揚。結果不但浪費了寶貴的煤炭資源，而且造成了嚴重的環境污染，有時甚至制約了洗煤廠的正常生產，成為洗煤廠一個較為棘手的問題。