CN102503372B - 碎石形凹凸棒花卉陶粒 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种碎石形凹凸棒花卉陶粒，其技术方案的要点是，碎石形凹凸棒花卉陶粒由高粘凹凸棒石粘土粉、凹凸棒石粘土尾矿粉、红色膨润土粉、污泥、硅藻土尾矿粉和稻壳粉组成。将碎石形凹凸棒花卉陶粒的配料经过混合、造粒、焙烧、冷却、粉碎和筛分后包装为碎石形凹凸棒花卉陶粒。碎石形凹凸棒花卉陶粒为不规则形状的颗粒，表面粗糙多孔，是一种重量轻、强度大、吸水率高的花卉陶粒，碎石形凹凸棒花卉陶粒可以常年浸泡在水中不会产生崩裂，并不断缓慢释放花卉所需要的营养。综合利用污泥和尾矿生产碎石形凹凸棒花卉陶粒，有利于提高资源利用率，变废为宝，保护环境，碎石形凹凸棒花卉陶粒适用于种植花卉和蔬菜。

Description

碎石形凹凸棒花卉陶粒

技术领域

本发明涉及陶粒，具体涉及一种碎石形凹凸棒花卉陶粒。

背景技术

应用于园林绿化的花卉陶粒内应该有许多微孔，并要具有颗粒强度高，吸水性能好、透气和持肥能力强的特点。

目前市场上供应的花卉陶粒价格高，颗粒强度低，在水中浸泡超过2个月以上，花卉陶粒就会炸裂分解为小碎片，影响使用效果。 

中国专利授权公告号CN 1246252 C，授权公告日2006年3月22日，名称为“一种用于植物栽培的陶瓷颗粒及其制作工艺”，公开了“一种环保生物陶瓷，用于植物的栽培和水的净化，它具有微孔，吸水率大于18％，并含有微量的炭；本发明环保生物陶瓷生产产品的工艺流程按其前后顺序分六道工序：原料—球磨—泥浆过筛—压榨脱水—成型—焙烧，该发明具有美化植物、保持周围环境的整洁，除去异味、净化水等环保作用，且其产品色彩易控制，吸水性好等特点”。

上述专利的不足之处是“环保生物陶瓷生产产品的工艺流程按其前后顺序分六道工序”，大大增加了产品的生产成本，影响到陶瓷颗粒的推广应用，陶瓷颗粒经过750～1100℃焙烧后，陶瓷颗粒内的炭粉已经烧成灰烬，明显降低了除去异味的作用。

我国矿产资源80％为共伴生矿，大量有价值资源存留于尾矿之中，尾矿堆存需要占用大量土地。很多尾矿库超期或超负荷使用，甚至违规操作，使尾矿库存在极大安全隐患，对周边地区人民的财产和生命安全造成严重威胁。

污泥是城市污水处理的副产品，不仅产生量大，而且成分极其复杂，如若处理不当，将会造成二次污染。同时，污泥作为二次资源，如何经济、合理地利用也是当今国内外广泛关注的问题之一。

污泥有机质、氮、磷等养分含量较高，甚至高于普通农家肥，易于提供有效养分，适用于生产花卉陶粒，但是污泥含水率常高于95％，降低污泥含水率的最简单有效的方法是进行浓缩和干化处理。

中国专利授权公告号CN 101531500 B，授权公告日2011年6月22日，名称为“用污泥烧制陶粒的方法”，公开了“一种用污泥烧制陶粒的方法。该方法首先将经过机械脱水后的污水处理厂污泥或河湖疏浚污泥，在特制的污泥干化装置中进行污泥干化过程，使污泥的含水率和体积分别降至30％以下和三分之一以下。然后通过专门的压机，将污泥压制成生料球，污泥生料球经过1000～1100℃的焙烧后，形成污泥陶粒，污泥陶粒烧制时排放的热烟气作为污泥干化的热源”。

上述专利的不足之处是需要对污泥进行干燥和干化处理，大大增加了陶粒的生产成本，而且单纯利用污泥生产的陶粒强度低和孔隙率小，影响到陶粒的使用效果。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中不足之处，提供一种碎石形凹凸棒花卉陶粒。

碎石形凹凸棒花卉陶粒由高粘凹凸棒石粘土粉、凹凸棒石粘土尾矿粉、红色膨润土粉、污泥、硅藻土尾矿粉和稻壳粉组成。

碎石形凹凸棒花卉陶粒的生产方法：将碎石形凹凸棒花卉陶粒的配料经过混合、造粒、焙烧、冷却、粉碎和筛分后包装为碎石形凹凸棒花卉陶粒。

凹凸棒石粘土是一种层链状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物，凹凸棒石粘土土质细腻，吸水性强，湿时具粘性和可塑性，有利于原料之间的粘结，能提高碎石形凹凸棒花卉陶粒砂的颗粒强度、附着力和孔隙率。

高粘凹凸棒石粘土粉是指取28.0g凹凸棒石粘土粉试样，加入高速搅拌机的悬浮液杯中，再加入372g水，将悬浮液杯置于高速搅拌机上，在11000转/分钟的转速下搅拌20分钟，再将经过高速搅拌试样悬浮液倒入250ml的烧杯中，使用NDJ-1型旋转粘度计进行测试其悬浮液的粘度，测试粘度值≥2200 mPa·s的凹凸棒石粘土粉为高粘凹凸棒石粘土粉，本发明选用的高粘凹凸棒石粘土粉颗粒细度≤0.074毫米。

凹凸棒石粘土在开采过程中会混杂有一定量的碎石和泥土，无法进行筛分，作为一种尾矿抛弃，造成大量的资源浪费，凹凸棒石粘土尾矿粉的颗粒细度≤0.10毫米。

红色膨润土氧化铁含量高，吸水性强，具有可塑性和黏结性，用于本发明能提高碎石形凹凸棒花卉陶粒砂的强度和降低烧结温度；

红色膨润土产于江苏省盱眙县桂五镇跑马山矿区，主要成分有石英、蒙脱石、高岭石、赤铁矿和长石，氧化铁含量≥14％，三氧化二铝含量≥10％，普通膨润土氧化铁含量≤5％，矿区储量有100万吨以上，是一座露天矿，由于用途不广泛，目前尚未能大面积开采，红色膨润土粉的颗粒细度≤0.10毫米。

污泥是城市污水处理的副产品，面广量大，污泥有机质、氮、磷等养分含量较高，甚至高于普通农家肥，易于提供有效养分。

污泥含水率大于90％，很难进行干燥处理，由于污泥可塑性较好，将高粘凹凸棒石粘土粉、凹凸棒石粘土尾矿粉、红色膨润土粉、硅藻土尾矿粉、稻壳粉和污泥混合后，混合物的含水量可以快速下降到20％以下，可以直接进入造粒机造粒，污泥的颗粒细度≤0.10毫米。

硅藻土细腻、松散、质轻、多孔，比表面积大，空隙呈有规律分布，化学性质稳定，是一种天然纳米孔径无定形硅质材料，但是硅藻土综合利用率低，多数企业的产品出自于一级土，而二、三级土被大量废弃，造成了资源浪费严重，还污染了环境，本发明选用硅藻土尾矿粉的颗粒细度≤0.10毫米。

本发明采用稻壳粉是为了增加碎石形凹凸棒花卉陶粒的孔隙率，碎石形凹凸棒花卉陶粒在焙烧过程中，陶粒内的稻壳粉燃烧为灰烬，形成大量的微孔，稻壳粉的颗粒细度≤0.10毫米。

本发明通过下述技术方案予以实现：

1、碎石形凹凸棒花卉陶粒的配料按重量百分比由下列组分组成：高粘凹凸棒石粘土粉1～10％、凹凸棒石粘土尾矿粉5～25％、红色膨润土粉5～20％、污泥45～65％、硅藻土尾矿粉5～20％和稻壳粉1～10％。

2、碎石形凹凸棒花卉陶粒的生产方法：⑴将碎石形凹凸棒花卉陶粒的配料加入搅拌机中混合后输入挤压造粒机造粒，颗粒直径控制在8～25毫米，颗粒长度控制在10～40毫米；⑵将造粒后的颗粒输入内加热式回转窑中焙烧，焙烧温度控制在550～850℃，焙烧时间控制在1～6小时；⑶将焙烧后的颗粒输入破碎机中粉碎为碎石形颗粒并进行筛分，颗粒细度控制在1～12毫米，包装为碎石形凹凸棒花卉陶粒。

筛分是为了除去碎石形凹凸棒花卉陶粒在焙烧和粉碎过程中产生的碎屑和灰烬。

本发明不需要对污泥进行浓缩和干化处理，大大降低了陶粒的生产成本。

由于本发明造粒后的颗粒强度较高，采用内加热式回转窑进行焙烧时，焙烧温度控制在550～850℃，具有烧结温度低，减少能耗，冷却速度快和生产成本低廉的特点。

碎石形凹凸棒花卉陶粒呈圆柱形，表面粗糙多孔，是一种重量轻、强度大、吸水率高的花卉陶粒，碎石形凹凸棒花卉陶粒可以常年浸泡在水中不会产生崩裂，并不断缓慢释放花卉所需要的营养。

本发明综合利用污泥和尾矿生产碎石形凹凸棒花卉陶粒，不仅有利于提高资源利用率，变废为宝，还能减少占用土地，保护环境和净化环境，可谓一举多得。

碎石形凹凸棒花卉陶粒适用于种植花卉和蔬菜。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述： 

1、碎石形凹凸棒花卉陶粒的配料按重量百分比由下列组分组成：高粘凹凸棒石粘土粉4％、凹凸棒石粘土尾矿粉20％、红色膨润土粉14％、污泥52％、硅藻土尾矿粉8％和稻壳粉2％。

2、碎石形凹凸棒花卉陶粒的生产方法：⑴将碎石形凹凸棒花卉陶粒的配料加入搅拌机中混合后输入挤压造粒机造粒，颗粒直径控制在18毫米，颗粒长度控制在30～40毫米；⑵将造粒后的颗粒输入内加热式回转窑中焙烧，焙烧温度控制在800～850℃，焙烧时间控制在2小时；⑶将焙烧后的颗粒输入破碎机中粉碎为碎石形颗粒并进行筛分，颗粒细度控制在1～4毫米，包装为碎石形凹凸棒花卉陶粒。

Claims (1)

1.一种碎石形凹凸棒花卉陶粒，其特征在于，碎石形凹凸棒花卉陶粒的配料按重量百分比由下列组分组成：高粘凹凸棒石粘土粉1～10％、凹凸棒石粘土尾矿粉5～25％、红色膨润土粉5～20％、污泥45～65％、硅藻土尾矿粉5～20％和稻壳粉1～10％；

所述碎石形凹凸棒花卉陶粒的生产方法：⑴将碎石形凹凸棒花卉陶粒的配料加入搅拌机中混合后输入挤压造粒机造粒，颗粒直径控制在8～25毫米，颗粒长度控制在10～40毫米；⑵将造粒后的颗粒输入内加热式回转窑中焙烧，焙烧温度控制在550～850℃，焙烧时间控制在1～6小时；⑶将焙烧后的颗粒输入破碎机中粉碎为碎石形颗粒并进行筛分，颗粒细度控制在1～12毫米，包装为碎石形凹凸棒花卉陶粒；

所述高粘凹凸棒石粘土粉是指取28.0g凹凸棒石粘土粉试样，加入高速搅拌机的悬浮液杯中，再加入372g水，将悬浮液杯置于高速搅拌机上，在11000转/分钟的转速下搅拌20分钟，再将经过高速搅拌试样悬浮液倒入250ml的烧杯中，使用NDJ-1型旋转粘度计进行测试其悬浮液的粘度，测试粘度值≥2200 mPa·s的凹凸棒石粘土粉为高粘凹凸棒石粘土粉。