[發(fā)明專利]燒結(jié)粉煤灰超輕質(zhì)陶粒及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711283767.X
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN107915473A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李珠;王亮;張玉
• 申請（專利權(quán)）人: 李珠;張玉
• 主分類號: C04B33/135
• 分類號: C04B33/135;C04B33/13;C04B18/02
• 代理公司: 太原科衛(wèi)專利事務(wù)所(普通合伙)14100
• 代理人: 朱源,武建云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于陶粒制備領(lǐng)域，具體為一種高溫焙燒粉煤灰超輕陶粒及其制備方法，由該方法制備的高溫焙燒粉煤灰超輕陶粒適用于輕質(zhì)保溫混凝土及其制品。

背景技術(shù)

粉煤灰超輕陶粒作為一種輕集料，具有密度小、強(qiáng)度高、吸水率低、保溫、隔熱的特點(diǎn)。其用途廣泛，可用作水處理濾料、吸附劑，農(nóng)業(yè)、園林中無土栽培的培養(yǎng)基，還可以取代普通砂石配制輕集料混凝土以及空心砌塊等建材原料。陶粒的最大特點(diǎn)是外表堅硬，內(nèi)部有許多的微孔，這些微孔賦予陶粒質(zhì)輕的特性。

粉煤灰是燃煤電廠排出的主要固體廢物，是我國當(dāng)前排量較大的工業(yè)廢渣之一，隨著電力工業(yè)的發(fā)展，燃煤電廠的粉煤灰排放量逐年增加，2015年全國粉煤灰產(chǎn)量達(dá)到5.7億噸。作為大宗固體廢棄物，粉煤灰的處置受到國家的重視，燒制陶粒可以作為一種資源化、無害化、減量化的方法使粉煤灰得到應(yīng)用。

以粉煤灰、膨潤土、珍珠巖尾礦粉為主要原料制備超輕陶粒。粉煤灰的化學(xué)構(gòu)成與粘土質(zhì)類似，主要成分為二氧化硅、三氧化二鋁。由于粉煤灰中三氧化二鋁含量較高（20%~35%），摻加一定量的助熔劑螢石粉，降低焙燒溫度。

專利申請《一種利用污水污泥、粉煤灰燒輕質(zhì)電氣石陶粒的制備方法》（申請?zhí)朇N201510471059.3）公開了一種利用粉煤灰生產(chǎn)輕質(zhì)陶粒的方法。該專利在燒制的過程中過多的采用升溫降溫步驟，使燒制陶粒的過程延長，生產(chǎn)效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種高溫焙燒粉煤灰超輕陶粒及制備方法。因膨潤土具有可塑性高、粘結(jié)性強(qiáng)，易與其他原料混合成型等特點(diǎn)，使用其作為粘接劑將粉煤灰和二氧化硅含量較高的珍珠巖尾礦粉粘結(jié)。碳化硅作為發(fā)泡劑，可以使陶粒密度降低。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種高溫焙燒粉煤灰超輕陶粒，以粉煤灰、膨潤土、珍珠巖尾礦粉、碳化硅、螢石粉為原料，按以下配方燒制而成：

粉煤灰35%~60%，

膨潤土10%~30%，

珍珠巖尾礦粉30%~50%；

上述配方中，所述粉煤灰、膨潤土、珍珠巖尾礦粉三種原料為質(zhì)量百分比。

將粉煤灰、膨潤土和珍珠巖尾礦粉混合，加入前三者總質(zhì)量0~2%的碳化硅和0~5%的螢石粉。

其中，所述粉煤灰的二氧化硅含量為40%~55%、三氧化二鋁含量為25%~35%。

膨潤土為鈣基膨潤土。

珍珠巖尾礦粉的二氧化硅含量為68%~74%。

上述高溫焙燒粉煤灰超輕陶粒的制備方法步驟如下：

（1）、將粉煤灰、膨潤土、珍珠巖尾礦粉分別過200目篩，在烘箱中干燥；

（2）、從烘箱中取出粉煤灰、膨潤土、珍珠巖尾礦粉，自然降至室溫，將其混合，加入碳化硅和螢石粉，球磨20~50分鐘使其原料均勻混合；

（3）、取出步驟（2）中的混合料加水?dāng)嚢瑁瞥芍睆郊s0.1~1.5cm的小球，在空氣中晾干約16~48小時；

（4）、將步驟（3）中晾干的小球放入高溫爐中以15℃/分鐘的升溫速率升溫到450℃并保溫20分鐘，之后以15℃/分鐘的升溫速率升溫到1150℃~1250℃焙燒5分鐘~10分鐘，在高溫爐內(nèi)自然降溫到室溫得到成品陶粒。

本發(fā)明高溫焙燒粉煤灰超輕陶粒及其制備方法的有益之處主要表現(xiàn)在以下幾方面：

第一、珍珠巖尾礦粉、粉煤灰和膨潤土成本低、易獲得，可以降低陶粒的造價，且減少珍珠巖尾礦粉和粉煤灰對環(huán)境的污染。

第二、以高溫焙燒法制粉煤灰陶粒與免燒陶粒相比，生產(chǎn)周期短。

第三、此超輕陶粒內(nèi)部多孔，具有良好的保溫隔熱性且吸水率低。

本發(fā)明設(shè)計合理，以珍珠巖尾礦粉、粉煤灰和膨潤土為主要原材料，利用二氧化硅、氧化鋁等物質(zhì)在高溫下融化，碳化硅發(fā)泡產(chǎn)生氣體的原理，使陶粒具備多孔質(zhì)輕的特點(diǎn)。超輕粉煤灰陶粒適用于輕質(zhì)保溫混凝土、保溫磚、保溫板等結(jié)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

下面對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

高溫焙燒粉煤灰超輕陶粒按以下配方燒制而成：

粉煤灰44.5%，

膨潤土18.5%，

珍珠巖尾礦粉37%，

碳化硅1%，

螢石粉2%；

上述配方中，粉煤灰、膨潤土、珍珠巖尾礦粉三種原料為質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

碳化硅、螢石粉為質(zhì)量分?jǐn)?shù)，即粉煤灰、膨潤土、珍珠巖尾礦粉混合料質(zhì)量的百分比。

上述的高溫焙燒粉煤灰超輕陶粒的制備方法步驟如下：