[發(fā)明專利]一種輕質高強淤泥陶粒及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010066102.9
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111285630B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設計）人: 譙理格;王軍;趙日煦;楊文;吳雄;黃漢洋
• 申請（專利權）人: 中建商品混凝土有限公司;中建西部建設股份有限公司
• 主分類號: C04B18/02
• 分類號: C04B18/02;C04B18/08;C04B18/04
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮;李丹

1.一種輕質高強淤泥陶粒制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S100、將污泥、粉煤灰、水玻璃、超細復合造孔劑和輔助分散劑混合，并進行超聲陳化，得到生料；

所述超細復合造孔劑由超細無機造孔劑及超細有機造孔劑按照質量比例：超細無機造孔劑：超細有機造孔劑＝1：(2～8)復合而成；

所述超細無機造孔劑由超細碳酸鈣及超細碳酸鎂按照質量比例：超細碳酸鈣：超細碳酸鎂＝1：(0.5～1)復合而成；

所述輔助分散劑為不飽和羧酸與草酸鈉的混合物,或,所述輔助分散劑為羧酸鹽型聚合物與草酸鈉的混合物；

S200、將生料造粒成型,并控制成型的生料顆粒含水量＜0.5％；

S300、對S200中所得生料顆粒進行焙燒硬化，得到輕質高強淤泥陶粒；

S300具體如下：

S310、調節(jié)高溫爐內溫度為250℃，將S200所得生料顆粒放入高溫爐內預熱25min；

S320、開始焙燒：當溫度≤700℃時，采用5℃/min的升溫速率，并分別在300℃、400℃、500℃、600℃、700℃保溫30min；

繼續(xù)升溫，當溫度≤1000℃時，然后采用1℃/min的升溫速率，并分別在780℃、890℃時保溫30min；

繼續(xù)升溫，采用3℃/min的升溫速率，并在1000℃、1100℃、1200℃分別保溫60min，升溫至1230℃時保溫120min；

S330、焙燒結束后切斷高溫爐熱源，生料顆粒在高溫爐中隨爐冷卻至室溫，冷卻速度≤15℃/min，冷卻完成后，得到輕質高強淤泥陶粒。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種輕質高強淤泥陶粒制備方法，其特征在于，所述S100具體如下：

S110、按各組分質量比為：污泥：粉煤灰＝(42～72):(28～53)分別稱取污泥和粉煤灰，并混合均勻，得到生料主材混合物；

S120、按各組分質量比為：水玻璃：超細復合造孔劑：輔助分散劑＝(1～5)：(7～15)：(0.5～2)，分別選取水玻璃、超細復合造孔劑及輔助分散劑，并混合均勻，得到生料輔材混合物；

S130、將生料主材混合物置于剛性容器中，并在剛性容器外壁施加超聲波發(fā)生裝置，啟動超聲波發(fā)生裝置后將生料輔材混合物以污泥：水玻璃＝(42～72)：(1～5)的質量比例加入生料主材混合物中，并向其中加水至總混合物含水率8％～12％，持續(xù)攪拌直至混合均勻，超聲波發(fā)生裝置產生的超聲波頻率為25kHz～45kHz，對剛性容器內混合料的體積功率密度為0.3cm³～0.5w/cm³，得到混合料；

S140、讓混合料在剛性容器中陳化30min～60min，在整個陳化過程中超聲波發(fā)生裝置保持開啟狀態(tài)，對剛性容器內的混合料持續(xù)施加超聲波，得到生料。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種輕質高強淤泥陶粒制備方法，其特征在于，所述S200具體如下：

將生料轉入造粒機內進行造粒成型，造粒過程中根據(jù)造粒速度加水，控制加水速度使造粒完成的生料顆粒含水率為13％～16％，然后將造粒完成的生料顆粒自然晾干；再對生料顆粒進行烘干處理，烘干溫度105±0.5℃，烘干至生料顆粒含水量＜0.5％。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種輕質高強淤泥陶粒制備方法，其特征在于，

所述超細碳酸鈣為輕質碳酸鈣，其有機活性劑含量為1.0％～5.0％，沉降體積為2.4mL/g～2.8mL/g，粒度為0.01μm～0.2μm；

所述超細碳酸鎂為輕質碳酸鎂，其分子內碳酸鎂與氫氧化鎂組成比不小于8、晶體內結晶水數(shù)量小于4，粒度為0.01μm～0.2μm；

所述超細有機造孔劑由超細改性橡膠粉、磨細生物殘渣及碳粉按照質量比例：超細改性橡膠粉：磨細生物殘渣：碳粉＝1：(0.6～1.2)：(0.3～0.6)復合而成；

所述超細改性橡膠粉由廢舊交聯(lián)硫化橡膠或丁腈橡膠經溶脹、剪切、烘干制得，其細度為200～600目；

所述廢舊交聯(lián)硫化橡膠采用石蠟基橡膠油溶脹；

所述丁腈橡膠則采用液化二甲醚有機溶液溶脹；

所述磨細生物殘渣為核桃殼、水葫蘆、桃核、橄欖核中的一種或多種經磨細、干燥制得，粒度為0.05mm～0.2mm；

所述碳粉為碳的磨細粉，粒度為10μm～40μm。