[發(fā)明專利]一種芯-殼結(jié)構(gòu)固化淤泥免燒陶粒及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910015065.6
• 申請(qǐng)日: 2019-01-08
• 公開（公告）號(hào): CN109665805A
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張鳴;張亞梅;李想;翟建愷;杜保聰;王付鳴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué);揚(yáng)州大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B28/34
• 分類號(hào): C04B28/34;C04B28/04;C04B41/65
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 鄒偉紅

本發(fā)明公開了一種芯?殼結(jié)構(gòu)固化淤泥免燒陶粒及其制備方法，所述陶粒由芯材和殼體材料組成，芯材由磷酸鹽、過燒氧化鎂、粉煤灰、硅灰、干化淤泥、輕質(zhì)顆粒、硼砂、萘系減水劑、水組成，各組分質(zhì)量比例為13.00%～13.49%、11.46%～12.27%、3.07%～5.52%、3.05%～3.68%、33.12%～32.51%、0.012%～0.025%、3.052%～3.078%、1.22%～1.23%、29.44%～30.67%；殼體材料由普通硅酸鹽水泥、硅灰、碳酸鈉、硫酸鈉、HPMC、丙烯酸乳液、萘系減水劑、水組成，各組分質(zhì)量比例為44.90%～48.79%、5.10%～9.04%、0.51%～0.60%、0.51%～0.60%、0.005%～0.006%、1.015%～3.624%、1.02%～1.20%、36.14%～45.92%。該免燒陶粒通過芯材成球、殼體材料包覆、加熱固化得到；該免燒陶粒綠色節(jié)能、吸水率低、球形度好，工藝簡(jiǎn)單，避免了燒結(jié)陶粒耗能大、排放高、回轉(zhuǎn)窯爐造價(jià)與維護(hù)成本高等缺點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種芯-殼結(jié)構(gòu)固化淤泥免燒陶粒及其制備方法。

背景技術(shù)

淤泥會(huì)破壞湖泊生態(tài)系統(tǒng)、影響航運(yùn)，疏浚淤泥如不能資源化利用，會(huì)導(dǎo)致二次環(huán)境污染，目前淤泥資源化利用重要途徑是作為陶粒生產(chǎn)的原料。

中國專利2018105188782公開了使用粉煤灰，水廠污泥，造紙廠污泥，污水廠污泥按一定比例加水混合成球，并多段升溫加熱制成粉煤灰污泥陶粒的方法，該專利有利于解決污泥廢棄料處理。中國發(fā)明2018106632639公開了使用鋁污泥，玻璃粉，雞蛋殼和粉煤灰等原料，通過干燥，預(yù)熱，燒結(jié)和冷卻制成鋁污泥陶粒的方法，該發(fā)明運(yùn)用鋁污泥和玻璃粉代替黏土，有效得降低了陶粒制作和鋁污泥處置成本。申請(qǐng)?zhí)?018106762806的中國發(fā)明專利申請(qǐng)文件，將廢渣膠結(jié)材料，工業(yè)廢石膏，外加劑等按一定比例制得混合原料，通過碾壓，養(yǎng)護(hù)制得廢渣免燒陶粒，在廢物利用，節(jié)約資源方面做了有益嘗試。申請(qǐng)?zhí)?018104828315的中國發(fā)明專利申請(qǐng)文件公開了使用鋼渣，礦渣粉，水泥，鋁粉膏為主要組成材料，經(jīng)配料進(jìn)行烘干、球磨粉碎，放入成球機(jī)，噴霧加水，養(yǎng)護(hù)成型制得含鋼渣和礦渣的免燒陶粒，有效的資源化利用鋼渣和礦渣，節(jié)能環(huán)保。

現(xiàn)有技術(shù)雖然取得了一定的進(jìn)步，但尚存在以下問題：

(1)燒結(jié)陶粒方面，雖然大量采用固體廢棄物作為原料、降低了陶粒成本，但陶粒仍然需要高溫?zé)Y(jié)制備，未能從根本上解決耗能、污染問題。

(2)免燒陶粒避免了耗能、污染問題，但基本上采用將制備好的陶粒進(jìn)行表面涂抹所需原料，但存在耐水性差，可靠度低問題；

(3)由于普通陶粒具有吸水性，這導(dǎo)致陶?；炷馏w積穩(wěn)定性差，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物的開裂，對(duì)結(jié)構(gòu)物的使用性、安全性造成潛在危害。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種芯-殼結(jié)構(gòu)固化淤泥免燒陶粒及其制備方法，解決淤泥陶粒的環(huán)境污染問題、吸水問題與耗能問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種芯-殼結(jié)構(gòu)固化淤泥免燒陶粒，呈芯-殼結(jié)構(gòu)，由芯材與殼體材料組成，按重量百分比計(jì)，其中，芯材包括如下組分：13.00％～13.49％磷酸鹽、11.46％～12.27％過燒氧化鎂、3.07％～5.52％粉煤灰、3.05％～3.68％硅灰、33.12％～32.51％干化淤泥、0.012％～0.025％輕質(zhì)顆粒、3.052％～3.078％硼砂、1.22％～1.23％萘系減水劑、29.44％～30.67％水；殼體材料包括如下組分：44.90％～48.79％普通硅酸鹽水泥、5.10％～9.04％硅灰、0.51％～0.60％碳酸鈉、0.51％～0.60％硫酸鈉、0.005％～0.006％HPMC、1.015％～3.624％丙烯酸乳液、1.02％～1.20％萘系減水劑、36.14％～45.92％水。

優(yōu)選的，所述磷酸鹽為磷酸二氫氨或磷酸二氫鉀中的任一種。