[發(fā)明專(zhuān)利]一種高鈣粉煤灰高強(qiáng)陶粒及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910698870.3
• 申請(qǐng)日: 2019-07-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110272285A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王興國(guó);馬韻升;汪君華;欒波;胡樹(shù)峰;王明軍;趙昌;王亮亮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 黃河三角洲京博化工研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C04B35/622
• 分類(lèi)號(hào): C04B35/622;C04B35/14;C04B18/02
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 趙斌;王增娣

本發(fā)明涉及陶粒及固廢處理領(lǐng)域，具體涉及一種高鈣粉煤灰高強(qiáng)陶粒及其制備方法。本發(fā)明以高鈣粉煤灰為原料，不使用其它外加劑作為粘結(jié)劑，控制原料中的水分，利用高鈣粉煤灰的自硬性產(chǎn)生粘性，在原盤(pán)造粒機(jī)中造粒，使粉煤灰的利用率達(dá)到100％。同時(shí)，本發(fā)明制備方法利用高鈣粉煤灰的自硬性，不使用其它外加劑作為粘結(jié)劑，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，低成本，產(chǎn)率高、且陶粒強(qiáng)度高強(qiáng)，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及陶粒及固廢處理領(lǐng)域，具體涉及一種高鈣粉煤灰高強(qiáng)陶粒及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著電力行業(yè)的快速發(fā)展，燃煤電廠(chǎng)對(duì)煤的消耗量逐年增大，粉煤灰的排放量總量也逐年增加。大量的粉煤灰不經(jīng)處理，會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵，污染大氣環(huán)境。若排入河流系統(tǒng)，會(huì)堵塞河道，污染地下水源，對(duì)人體健康產(chǎn)生危害。

陶粒是以氧化硅、氧化鋁等無(wú)機(jī)材料為主要原料，經(jīng)造粒、高溫焙燒生產(chǎn)的一種輕集料。陶粒外表面具有堅(jiān)硬的防水釉層外殼，內(nèi)部具有密閉式微孔結(jié)構(gòu)。根據(jù)陶粒功能的不同可用作建筑材料中替代石子石屑作為輕集料；在水處理行業(yè)用作水處理濾料；在園林行業(yè)用作無(wú)土栽培的基質(zhì)。

目前，粉煤灰雖然已經(jīng)被公開(kāi)可以用于陶粒生產(chǎn)，但目前的生產(chǎn)工藝中均需要配合其他的粘結(jié)劑、助熔劑、發(fā)泡劑、增強(qiáng)劑等原料才能實(shí)現(xiàn)陶粒的高強(qiáng)輕質(zhì)等性能，隨著資源的不斷消耗，加之陶粒生產(chǎn)的高能耗，陶粒生產(chǎn)成本居高不下。

在上述情況下，發(fā)明人對(duì)粉煤灰進(jìn)行了深入的研究，發(fā)現(xiàn)，目前許多燃煤電廠(chǎng)(例如循環(huán)流化床鍋爐采用爐內(nèi)脫硫工藝，以石灰石為脫硫劑，爐膛內(nèi)CaCO煅燒分解產(chǎn)生和煤燃燒過(guò)程中碳酸鹽分解使得粉煤灰鈣含量較高；還有部分電廠(chǎng)會(huì)在燃料中混合部分的工業(yè)固廢，導(dǎo)致燃燒后鈣含量較高等等)產(chǎn)生的粉煤灰鈣含量較高，在此基礎(chǔ)上，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，此類(lèi)粉煤灰經(jīng)過(guò)一定的加工工藝，不需要其他助劑即制備成性能優(yōu)異的高強(qiáng)陶粒。該方式能夠大大降低粉煤灰陶粒的生產(chǎn)成本，提高粉煤灰利用價(jià)值，有利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，實(shí)現(xiàn)了資源的合理利用。

發(fā)明內(nèi)容

為了達(dá)到上述目的，生產(chǎn)僅以粉煤灰為原料不添加任何粘結(jié)劑、助熔劑、發(fā)泡劑、增強(qiáng)劑等助劑的高強(qiáng)陶粒，降低陶粒生產(chǎn)成本的同時(shí)，提高了粉煤灰的利用率和附加值。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種高鈣粉煤灰高強(qiáng)陶粒，其原料為高鈣粉煤灰，其CaO含量為11-13％；

優(yōu)選的，所述高鈣粉煤灰中SiO₂含量為43-46％，Al₂O₃含量為30-35％，F(xiàn)e₂O₃含量為2-4％，TiO₂含量為0.5-2％。本發(fā)明中所述的含量均為質(zhì)量百分比。

更為優(yōu)選的，所述高鈣粉煤灰經(jīng)325目方孔篩篩余量不大于12％；陶粒的粒徑為5～15mm。

所述陶粒制備方法，具體步驟為：將高鈣粉煤灰與水混合，進(jìn)入造粒機(jī)進(jìn)行造粒，再經(jīng)干燥、預(yù)熱、燒結(jié)、冷卻得到高強(qiáng)陶粒；

其中，高鈣粉煤灰與水混合3～5min；混合物料含水率在12～18％左右；

所述干燥溫度為180～250℃，時(shí)間為60～90min；

所述預(yù)熱溫度為500～700℃，時(shí)間為15～25min；保證陶粒內(nèi)部充分的傳質(zhì)過(guò)程。

所述燒結(jié)溫度為1200～1260℃，時(shí)間為20～30min；此階段加熱溫度過(guò)低，陶粒欠燒，強(qiáng)度低，加熱溫度過(guò)高，陶粒過(guò)燒，陶粒容易黏連。

所述冷卻為自然冷卻；