[發明專利]一種輕質高強陶粒及其制備方法和用途

在審

• 申請號: 201910790889.0
• 申請日: 2019-08-26
• 公開（公告）號: CN112430066A
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 張紅玲;宋春光;裴麗麗;董玉明;劉宏輝;徐紅彬
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C04B33/138
• 分類號: C04B33/138;C04B33/132;C04B33/135;C04B33/32;C04B38/02;C04B38/06
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種輕質高強陶粒的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

(1)將石煤鈉化焙燒提釩尾渣和含鋁輔料混合，得到混合材料；

(2)將步驟(1)所述混合材料進行造粒，焙燒，得到輕質高強陶粒。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述焙燒為兩段焙燒，包括：以第一升溫速率升至第一溫度，然后以第二升溫速率升至第二溫度；

優選地，所述第一升溫速率為5～30℃/min；

優選地，所述第一溫度≤550℃，優選為300～550℃；

優選地，所述第一溫度下的保溫時間為1～50min；

優選地，所述第二升溫速率為5～25℃/min；

優選地，所述第二溫度≥1025℃，優選為1025～1300℃；

優選地，所述第二溫度下的保溫時間為1～50min；

優選地，所述焙燒后還包括冷卻的過程；

優選地，所述冷卻為隨爐冷卻至室溫。

3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述造粒的過程包括：將混合材料、水和粘結劑混合，使用造粒設備進行造粒，得到生料球；

優選地，所述粘結劑包括羥丙基甲基纖維素、聚乙烯醇、硅酸鈉、可溶性淀粉、黃原膠和田菁粉中的任意一種或至少兩種的組合；

優選地，所述造粒過程中，粘結劑的加入量為生料球質量的0.01～3wt％；

優選地，所述造粒設備為圓盤造粒機或圓鍋造粒機；

優選地，所述生料球的直徑為5～25mm。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述造粒過程中，水的加入量為生料球質量的6～40wt％；

優選地，所述造粒過程中，還包括在混合材料、水和粘結劑的混合過程中加入造孔劑；

優選地，所述造粒過程中，造孔劑的加入量≤生料球質量的15wt％，優選為1～15wt％；

優選地，所述造孔劑包括碳材料、碳酸鹽、有機質和有機鈉鹽中的任意一種或至少兩種的組合；

優選地，所述碳材料包括焦炭、活性炭、碳粉和煤粉中的任意一種或至少兩種的組合；

優選地，所述碳酸鹽包括碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鈣和碳酸鎂中的任意一種或至少兩種的組合；

優選地，所述有機質包括秸稈、稻殼和木屑中的任意一種或至少兩種的組合；

優選地，所述有機鈉鹽包括六偏磷酸鈉和/或十二烷基苯磺酸鈉；

優選地，所述造粒之后，焙燒之前，還包括將造粒得到的生料球進行干燥的過程；

優選地，所述干燥的溫度為80～120℃；

優選地，所述干燥的時間為1～4h。

5.根據權利要求1-4之一所述的制備方法，其特征在于，所述混合材料中，石煤鈉化焙燒提釩尾渣的含量為50～80wt％；

優選地，步驟(1)所述石煤鈉化焙燒提釩尾渣中，SiO₂的含量為50～80wt％；

優選地，步驟(1)所述石煤鈉化焙燒提釩尾渣中，Al₂O₃含量為2～15wt％；

優選地，步驟(1)所述石煤鈉化焙燒提釩尾渣中，Fe₂O₃、CaO、MgO、K₂O和Na₂O的總含量為5～30wt％；

優選地，步驟(1)所述混合為研磨混合；

優選地，所述混合材料的粒度小于等于80目，優選為80～300目。