[發明專利]一種鐵尾礦基超強陶粒及其制備方法、包含其的混凝土

有效

• 申請號: 202310067531.1
• 申請日: 2023-01-14
• 公開（公告）號: CN116082058B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 趙威;劉超宇;王文康;胡佳寧;黨星潔;劉玉婷
• 申請（專利權）人: 商洛學院
• 主分類號: C04B38/00
• 分類號: C04B38/00;C04B33/132;C04B33/13;C04B18/02
• 代理公司: 武漢瑞創星知識產權代理事務所(普通合伙) 42274
• 代理人: 易濱

本申請涉及陶粒領域，特別涉及一種鐵尾礦基超強陶粒及其制備方法、包含其的混凝土。本申請提供的鐵尾礦基超強陶粒的制備方法，包括以下步驟：分別將鐵尾礦、廢玻璃和隧道巖烘干；向烘干后的鐵尾礦中加入焦磷酸鈉球磨，過篩；將廢玻璃和隧道巖分別球磨，過篩；將球磨后的鐵尾礦、廢玻璃和隧道巖混合，得到第一混合粉料；向第一混合粉料中加水后滾動，制成所需粒徑的陶粒生球；稱取鐵尾礦、廢玻璃和隧道巖混合，得到第二混合粉料，向第二混合粉料中加入碳化硅和水球磨混合，得到混合漿料；將陶粒生球倒入混合漿料中進行多次表面裹漿；將表面裹漿后的陶粒生球進行干燥，然后放入高溫爐中燒成，隨爐冷卻，即得到鐵尾礦基超強陶粒。

技術領域

本申請涉及陶粒領域，特別涉及一種鐵尾礦基超強陶粒及其制備方法、包含其的混凝土。

背景技術

陶粒是人造粗集料的俗稱，通常以粉煤灰、尾礦、廢石、污泥等為主要原料，經原料預處理、造粒、焙燒、冷卻等工藝生產的一種規則球形或橢球形、外表面具有防水堅硬的釉層外殼的粗集料。陶粒具有高強、質輕、保溫隔熱等優點，在高層建筑、耐火保溫、道路建設等領域廣泛應用。目前常見的陶粒堆積密度一般為300～900kg/m³，筒壓強度低于10MPa，其性能低于石子，且價格略高，應用受到限制。

隨著秦嶺南麓商洛地區尾礦堆積量的逐年增多，采用尾礦制備能夠代替石子的高強陶粒受到越來越多的關注。采用尾礦為原料制備高強陶粒，基本實現原料“零”成本，制出的高強陶粒價格低于石子。目前，已有報道采用固廢制備出筒壓強度超過25MPa的超強陶粒，但這類陶粒表觀密度較高，表面致密，以其作為粗骨料制備的陶粒混凝土，由于陶粒表面光滑少孔，與水泥之間結合力較差，導致陶粒混凝土的抗壓強度低。

基于以上分析，提供一種表面多孔、與水泥結合力強的陶粒的制備方法十分必要。

發明內容

本申請實施例提供一種鐵尾礦基超強陶粒的制備方法，以解決相關技術中制備出的陶粒表觀密度較高、表面致密少孔、與水泥結合力差的問題。

第一方面，本申請提供了一種鐵尾礦基超強陶粒的制備方法，包括以下步驟：

步驟S101，分別將鐵尾礦、廢玻璃和隧道巖烘干；

步驟S102，向烘干后的鐵尾礦中加入焦磷酸鈉球磨1h，過150目篩；將廢玻璃和隧道巖分別球磨1h，過150目篩；將球磨后的鐵尾礦、廢玻璃和隧道巖混合，得到第一混合粉料；

步驟S103，向第一混合粉料中加水制成所需粒徑的陶粒生球；

步驟S104，稱取鐵尾礦、廢玻璃和隧道巖混合，得到第二混合粉料，向第二混合粉料中加入碳化硅和水球磨混合，得到混合漿料；

步驟S105，將陶粒生球倒入混合漿料中進行多次表面裹漿；

步驟S106，將表面裹漿后的陶粒生球進行干燥，然后放入高溫爐中燒成，隨爐冷卻，即得到鐵尾礦基超強陶粒。

一些實施例中，焦磷酸鈉的加入量為鐵尾礦用量的0.5％-1％，焦磷酸鈉能夠防止球磨后的細粉團聚。

一些實施例中，第一混合粉料中，鐵尾礦、廢玻璃和隧道巖的質量比為85-95:3-8:2-7。

一些實施例中，第二混合粉料中，鐵尾礦、廢玻璃和隧道巖的質量比為85-95:3-8:2-7。

一些實施例中，步驟S106中，將裹漿后的陶粒生球放入高溫爐中燒成的過程為：首先采用8℃/min的速率將高溫爐從室溫升溫至800℃，然后以5℃/min的速率將高溫爐從800℃升溫至1130-1160℃，保溫30-40min。

一些實施例中，步驟S102中，制成的陶粒生球的粒徑分別為10～20mm。

一些實施例中，步驟S105中，將陶粒生球倒入混合漿料中進行1～4次表面裹漿。