CN101851110B

CN101851110B - 利用板岩锯泥制备轻质建材陶粒的方法

Info

Publication number: CN101851110B
Application number: CN2010101741671A
Authority: CN
Inventors: 黄少文
Original assignee: Nanchang University
Current assignee: Nanchang University
Priority date: 2010-05-17
Filing date: 2010-05-17
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2030-05-17
Also published as: CN101851110A

Abstract

一种利用板岩锯泥制备轻质建材陶粒的方法，产品配方为：板岩锯泥(含水份30％)60-100％，板岩干粉0-40％，外掺硅酸钠粘结剂1-2％，制造工艺步骤为将板岩锯泥滤至水份小于30％，与板岩破碎筛分出的粉料在双轴搅拌机中预搅拌成散状颗粒，形成母球，当板岩锯泥中含水分小于15％时也可单独在搅拌机中搅拌打散成粒，然后将母球送至成球机内喷雾状水，并添加少量粘结剂，使之滚大成ф5-30mm的球形颗粒，再将料球送入回转窑内煅烧，煅烧温度为1100-1200℃，煅烧时间为25～40分钟，出窑后的炽热料球采用单筒冷却机冷却。该方法生产工艺简单，成本低，所制备的板岩锯泥陶粒筒压强度高，用途极为广泛。

Description

利用板岩锯泥制备轻质建材陶粒的方法

技术领域

本发明属于建筑节能材料及环境材料技术领域，涉及一种利用固体废弃物-板岩加工锯泥制备轻质建材陶粒的方法。

背景技术

江西星子县板岩资源丰富，板岩储量2亿立方米，所辖区域内有大小板岩加工企业600多家。长期以来，辖区内围绕板岩矿区方圆数公里内堆积了数百万吨的板岩废料和加工锯泥浆，这些固体废弃物不仅占用了大量的土地和农田，而且对区域内环境造成严重污染。特别是数百家板岩加工企业排放的泥浆一部份溢散在区域内的农田，使土质酸化，严重影响农作物的生长，一部份则随河水汇入鄱阳湖直接污染湖体水质。

板岩加工锯泥是板岩切割时与冷却液混合后残留的泥浆，含水量高达40％以上，颗粒细度粗细不均，可塑性较差，因此利用难度较大。目前该地的板岩加工企业每年产出锯泥约3万吨，在当地政府和环保部门组织下，各企业均需出资委托专门锯泥收集企业集中收集后运到固定堆场堆放，累积堆存量已高达数十万吨。能否以板岩锯泥为原料采取特定的工艺将其加工制备成轻质建材陶粒，是综合利用大量废弃的板岩锯泥，变废为宝的根本出路。轻质陶粒是建筑节能材料的重要原料，同时也是国家重大基础设施建设的重要原材料。利用轻质陶粒制备的陶粒砌块和板材是国家大力推广应用的新型建筑墙体材料，轻质陶粒还广泛应用于大跨度桥梁、高层建筑、化工、石油、交通、海洋工程、船舶等领域。

发明内容

本发明的目的，是提供一种利用板岩加工锯泥为主要原料，经预搅拌、成球、高温烧结而成的轻质建材陶粒的制备方法。该产品广泛应用建筑节能墙体材料和轻质混凝土。

本发明所采取的技术方案是：将板岩锯泥滤至水份小于30％，与板岩破碎筛分出的粉料在双轴搅拌机中预搅拌成散状颗粒，然后在成球机中与添加有少量粘结剂的雾状液体混合成球，形成ф5-30mm的球形颗粒，再经皮带输送机送入回转窑内煅烧成陶粒，冷却后筛分成不同粒级的产品。

本发明产品配方(以质量百分比计)为：板岩锯泥(含水份30％)60-100％，板岩干粉0-40％，外掺硅酸钠粘结剂(模数2.5～2.7，波美度41～43的钠水玻璃)1-2％。

本发明的制造工艺为：将板岩锯泥滤至水份小于30％，与板岩破碎筛分出的粉料在双轴搅拌机中预搅拌成散状颗粒，形成母球，当板岩锯泥中含水分小于15％时也可单独在搅拌机中搅拌打散成粒，然后将母球送至成球机内喷雾状水，并添加少量粘结剂，使之滚大成ф5-30mm的球形颗粒。再将料球送入回转窑内煅烧温度为1100-1200℃，煅烧时间为25～40分钟。出窑后的炽热料球采用单筒冷却机冷却。

本发明所采用的板岩锯泥是指分布于我国江西星子、湖北宜昌等地的含碳绢云母板岩在切割加工石材时残留的泥浆，其主要矿物成分为绢云母、绿泥石、石英、长石、碳质、磁铁矿、黄铁矿等。板岩的化学成分见表1。

表1板岩的化学成分(％)

SiO₂

Al₂O₃

CaO

MgO

K₂O+NaO

Fe₂O₃

FeO

55～58

18～20

0.1～1.5

0.5～2.2

3.5～5.2

1.0～1.6

7.0～7.6

SO₂

C

MnO

P₂O₅

LOSS

0.2～0.4

1.0～3.0

0.1～0.2

0.9～1.1

4.6～7.5

与现有建材陶粒比较，本发明具有以下特点：

(1)板岩的主要矿物组成为绢云母、绿泥石、石英、长石、磁铁矿、黄铁矿等，同时含有1～3％的碳，与陶粒常用原料粘土和粉煤灰相比，化学成份中含有较高的亚铁和钾钠氧化物，这些都有利于陶粒在煅烧时的发气膨胀，因此板岩锯泥具有自烧胀性。不需另掺造孔剂，因此生产工艺简化，生产成本低。

(2)与球状页岩陶粒相比，板岩锯泥不需粉磨，可直接成球，因而可省去粉磨工序，节省建厂投资并大幅度节省粉磨电耗。

(3)与粉煤灰陶粒相比，板岩锯泥陶粒的筒压强度可提高50％以上。

(4)板岩锯泥作为一种大量积存的废弃物，以其为原料制备轻质陶粒不仅大量消化固体废弃物，保护当地的生态环境，而且可制备新型建筑节能材料，变废为宝，因此具有重要的资源循环利用和环保意义。

具体实施方式

实施例1：

取用的板岩锯泥(烘干)的化学成分见表2。

表2板岩锯泥的化学成分(％)

SiO₂	Al₂O₃	CaO	MgO	K₂O+NaO	Fe₂O₃	FeO
							57.30	18.90	0.65	0.60	3.85	0.80	7.50
SO₂	C	MnO	P₂O₅	LOSS
							0.20	2.80	0.15	0.95	6.30

原料配比为(质量百分比)：板岩锯泥(含水份30％±2％)70％，板岩干粉30，外掺物料总量1.5％的硅酸钠粘结剂(掺在成球用水内制成溶液)。

板岩锯泥因含水份太高，开始时为泥浆状，表面风干后成大泥团状，需要与板岩粉(板岩破碎筛分出来的小于1mm的颗粒)在双轴搅拌机中混合搅拌，形成散粒状颗粒，然后进入成球机中制成ф5-30mm的料球。将成好的料球喂入回转窑内进行煅烧。控制煅烧温度1180℃，煅烧时间为35分钟。出窑陶粒经单筒冷却机冷却后即得产品。产品的性能指标见表3。

表3板岩锯泥陶粒的技术性能指标

由表3可见，利用板岩锯泥制备的陶粒产品的技术性能指标达到GB/T 17431.2-1998规定的优等品的质量要求。

实施例2：

原料配比为：板岩锯泥65％(含水30％±2％)，板岩粉35％，外掺硅酸钠粘结剂1.5％。

原料在试验搅拌机中混合搅拌成散粒状，在滚筒造粒机中制成ф5-20mm的料球，将料球装入刚玉坩锅中放入高温炉内在300℃干燥预烧10分钟，再放入硅碳棒高温炉中在1150℃煅烧30分钟，出炉冷却到室温。

实施例3：

原料配比为：板岩锯泥100％(含水15％±1％)，外掺1.5％硅酸钠粘结剂。

板岩锯泥在滚筒造粒机中制成ф5-20mm的料球，将料球装入刚玉坩锅中放入高温炉内在300℃干燥预烧10分钟，再放入硅碳棒高温炉中在1150℃煅烧30分钟，出炉冷却到室温。

实施例2-3的产品部分性能技术指标见表4。

表4不同实例产品的部分性能指标

产品	堆积密度(kg/m³)	筒压强度*(Mpa)	吸水率(％)	软化系数
					实施例2	490	2.30	8.0	0.85
实施例3	505	2.35	7.6	0.90

Claims

1.一种利用板岩锯泥制备轻质建材陶粒的方法，其特征在于：

(1)所述建材陶粒的配方及各组分的质量百分比为：含水份30％的板岩锯泥60-100％，板岩干粉0-40％，外掺硅酸钠粘结剂1-2％；

(2)将板岩锯泥滤至水份小于30％，与板岩破碎筛分出的粉料在双轴搅拌机中预搅拌成散状颗粒，形成母球，然后将母球送至成球机内喷雾状水，并添加少量粘结剂，使之滚大成φ5-30mm的球形颗粒，再将料球送入回转窑内煅烧，煅烧温度为1100-1200℃，煅烧时间为25～40分钟，出窑后的炽热料球采用单筒冷却机冷却。

2.根据权利要求1所述的利用板岩锯泥制备轻质建材陶粒的方法，其特征在于：板岩的主要矿物组成为绢云母、绿泥石、石英、长石、磁铁矿、黄铁矿，同时含有1～3％的碳，其化学成分如下表：

SiO₂ Al₂O₃ CaO MgO K₂O+NaO Fe₂O₃ FeO 55～58 18～20 0.1～1.5 0.5～2.2 3.5～5.2 1.0～1.6 7.0～7.6 SO₂ C MnO P₂O₅ LOSS 0.2～0.4 1.0～3.0 0.1～0.2 0.9～1.1 4.6～7.5

。

3.根据权利要求1所述的一种利用板岩锯泥制备轻质建材陶粒的方法，其特征在于：所述硅酸钠粘结剂是模数2.5～2.7，波美度41～43的钠水玻璃。