CN102515822A - 一种用先锋硅藻土制备陶粒的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用先锋硅藻土制备陶粒的方法，自然风干后的先锋硅藻土原料经过粉碎处理后，与水按重量比100:60～70的比例混合并搅拌均匀，混合物风干至水分为40～50%时，成型，自然风干，最后焙烧，得到高强硅藻土陶粒；本发明方法操作简单，效果好，通过本方法得到的陶粒强度好，吸水率下降，耐久性强，适用于范围广。
Description
技术领域
本发明涉及一种用先锋硅藻土制备陶粒的方法，属于建筑工程材料技术领域。
背景技术
硅藻土是由含氧化硅很高的硅藻、放射虫类或海绵的遗骸组成，是以硅藻遗骸(壳体) 为主的一种生物沉积岩，硅藻中的SiO2不是纯的含水氧化硅，而是含有与之紧密伴生的其它组分的一种独特类型的氧化硅，称为硅藻氧化硅，硅藻土中的SiO2通常为60%～80%，高者可以达到90%以上。硅藻土具有轻质、化学稳定性好、孔隙度高、隔音、耐磨、耐酸、耐热、吸附性强、熔点高等特点，已广泛应用于各工业部门作为助滤剂、充填剂、催化剂载体、磨料增强剂、动物饲料补充剂及轻骨料建筑材料等方面。
我国硅藻土的开发历史较短，年产量不能满足国内各行业需要，每年需从国外进口硅藻土，且产品多为初级产品，主要用于轻质保温材料，而用作过滤介质和功能填料少。但我国硅藻土市场潜力很大。中国硅藻土的特大矿产主要在云南省、吉林省和浙江省，都是可以进行露天开采的资源。硅藻土素有“工业味精”之称，可满足多种工业的需求，是现代工业不可缺少的基础原料之一。先锋硅藻土矿属于陆相湖泊沉积类型中的陆源沉积矿床亚类，先锋硅藻土大多数属于硅藻粘土，是低品位硅藻土，云南先锋硅藻土矿床，以含有30%的粘土和高烧失量为主要特征，它的最佳利用方向是生产轻型墙体材料和保温材料等。目前，主要的陶粒生产工艺有两种，一是用回转窑生产，生产的陶粒为膨胀型陶粒；二是烧结机进行生产，生产的陶粒为烧结性陶粒，所用原料为粘土、页岩、粉煤灰等等。陶粒生产工艺在原料处理、配料、成球和成品处理等工序上，世界各国的做法都基本相同。
采用烧结法生产的优点是主机产量大、生产效率高、产品质量较好、生产控制方便灵活、无结窑、易于稳定生产、原材料要求不严。缺点是只能烧结不能烧胀，机上产品产量不均衡、不稳定、设备占地面积大、基建投资大。采用回转窑法生产，主要优点是即可烧结，也可烧胀，采用同一套装置，通过不同配方和焙烧制度，可分别生产高强陶粒、超强陶粒或结构保温陶粒；这也是烧结机法和立窑法无法做到的；其次回转窑可露天设置，土建投资明显节省；回转窑法主要缺点是以粉煤灰为原料生产陶粒时，对粉煤灰化学成分要求较严、粘结助熔剂搀量多（超轻型30％～70％，高强型20％～30％）、热耗大（比烧结机大1倍）、外加剂掺入的品种多、配比严、单机产量小、焙烧控制较难、经验不足、窑内易产生结块、结圈、生产成本比烧结法高（20％～30％）。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种用先锋硅藻土制备陶粒的方法，本方法先将先锋硅藻土自然风干粉碎，然后按重量比100:60～70的比例将硅藻土与水混合并搅拌均匀，混合物风干至含水率为40～50%时，制成球形，自然风干或在烘箱105℃下干燥，最后焙烧，得到高强硅藻土陶粒。
本发明中在先锋硅藻土中添加粘土，添加比例是10～20%，添加一定比例的粘土，实质是增加原料中Al2O3、Fe2O3的含量，这样既可增加料球膨胀度，又能保证熟料得强度。
本发明中所述先锋硅藻土原料粉碎后粒度为0.2mm～0.5mm。
本发明中成型后硅藻土干燥至含水量为5～10%时，进行焙烧，焙烧温度为1130℃～1200℃，焙烧0.5～1小时后，降温，温度降至500℃～600℃时取出，自然冷却到常温，即得高强硅藻土陶粒。
本发明方法相对于现有技术的优点：
1、本发明方法操作简单，先锋硅藻土中的SiO2的含量为44.5～55.1%，经过焙烧SiO2的含量可以提高至61.2%；
2、焙烧时间短；
3、通过本发明方法得到的陶粒在保持产品轻质、高强、保温隔热、隔音、防火、抗震等优良性能的同时，其形状、孔洞、材质也不变，而综合性能大为改善，抗压强度大幅度提高，耐久性变好，吸水率下降，干缩值变小，蜂窝、麻面消失，尺寸规格准确，表面光滑，且陶粒强度好，筒压强度为8～11.9 MPa，吸水率7～8%，孔隙率为43～46%，表观密度为900～1300kg/m3，堆积密度600～760kg/m3，密度等级为700～800；
4、本发明方法制备的陶粒适用范围广，主要应用于各种轻质骨料混凝土，用轻骨料配制的混凝土，具有轻质、高强、多功能等特点；也可用于制备轻型墙体材料、制造滤料，烧制陶粒中含有一定的碳素，保留了部分生物孔隙，这种滤料容易使微生物挂膜，具有其它陶粒没有的孔隙结构，为生物净化污染水源奠定了非常好的基础，还可应用于制造保温隔热材料和硅藻土颗粒吸附剂、填料等方面。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明保护范围不局限于所述内容。
实施例1：本用先锋硅藻土制备陶粒的方法，具体操作如下：
（1）原料来源于寻甸先锋矿区，是中低品位硅藻土，取上层含45.69%SiO2的硅藻土500g和中层含44.5%SiO2的硅藻土500g按1：1的比例混合；
（2）将混合硅藻土自然风干后进行粉碎，粉碎至粒度在0.2mm～0.5mm间，然后按重量比100:60的比例将硅藻土与水混合并搅拌均匀，混合物风干至含水率为40%时，制成球形，自然风干至水含率为5%时，放于马弗炉中进行焙烧，焙烧温度为1130℃，焙烧1h后，开始降温，炉温降到500℃时出炉，自然冷却到常温，即得高强硅藻土陶粒。按照GB/T17431.2-1998《轻集料试验方法》进行了技术指标测试，结果是筒压强度为7.2 MPa，吸水率7.2%，孔隙率为46%，表观密度为1290kg/m3，堆积密度702kg/m3，密度等级为700级，53.6%SiO2的硅藻土，强度标号32MPa。
实施例2：本用先锋硅藻土制备陶粒的方法，具体操作如下：
（1）原料来源于寻甸先锋矿区中、低品位硅藻土，将取含44.5% SiO2的硅藻土500克、取含55.1%SiO2的硅藻土500克和粘土250克，按4：4：2比例混合，添加的粘土的比例为20%；
（2）将混合硅藻土自然风干后进行粉碎，粉碎至粒度在0.2mm～0.5mm间，然后按重量比100:70的比例将硅藻土与水混合并搅拌均匀，混合物风干至含水率为50%时，制成球形，在烘箱105℃下干燥至水含率为10%时，放于马弗炉中进行焙烧，在1200℃下焙烧0.5h后，开始降温，炉温降到600℃时出炉，自然冷却到常温，即得高强硅藻土陶粒。按照GB/T17431.2-1998《轻集料试验方法》进行了部分指标测试，结果是筒压强度为9.3 MPa，吸水率7.5%，孔隙率为44%，表观密度为1250kg/m3，堆积密度706kg/m3，密度等级为800，56.9%SiO2的硅藻土，强度标号35MPa。
实施例3：本用先锋硅藻土制备陶粒的方法，具体操作如下：
（1）原料来源于寻甸先锋矿区，是中低品位硅藻土，取含55.1% SiO2的硅藻土500g；（2）将混合硅藻土自然风干后进行粉碎，粉碎至粒度在0.2mm～0.5mm间，然后按重
量比100:65的比例将硅藻土与水混合并搅拌均匀，混合物风干至含水率为45%时，制成球形，自然风干至水含率为8%时，放于马弗炉中进行焙烧，焙烧温度为1180℃，焙烧0.8h后，开始降温，炉温降到550℃时出炉，自然冷却到常温，即得高强硅藻土陶粒。按照GB/T17431.2-1998《轻集料试验方法》进行了技术指标测试，结果是筒压强度为10.2 MPa，吸水率7%，孔隙率为45%，表观密度为1185kg/m3，堆积密度700kg/m3，密度等级为800级， 60.1%SiO2的硅藻土，强度标号32MPa。
实施例4：本用先锋硅藻土制备陶粒的方法，具体操作如下：
（1）原料来源于寻甸先锋矿区中、低品位硅藻土，将取含48.3% SiO2的硅藻土1000克，添加10%的粘土100克；
（2）将混合硅藻土自然风干后进行粉碎，粉碎至粒度在0.2mm～0.5mm间，然后按重量比100:60的比例将硅藻土与水混合并搅拌均匀，混合物风干至含水率为50%时，制成球，在烘箱105℃下干燥至水含率为6%时，放于马弗炉中进行焙烧，在1150℃下焙烧0.6h后，开始降温，炉温降到520℃时出炉，自然冷却到常温，即得高强硅藻土陶粒。按照GB/T17431.2-1998《轻集料试验方法》进行了部分指标测试，结果是筒压强度为8.5 MPa，吸水率7.5%，孔隙率为44%，表观密度为1194kg/m3，堆积密度608kg/m3，密度等级为700，55.8%SiO2的硅藻土，强度标号35MPa。
Claims (4)
1.一种用先锋硅藻土制备陶粒的方法，其特征在于：将先锋硅藻土自然风干粉碎，然后按重量比100:60～70的比例将硅藻土与水混合并搅拌均匀，混合物风干至含水率为40～50%时，制成球形，自然风干或在烘箱105℃下干燥，最后焙烧，得到高强硅藻土陶粒。
2.根据权利要求1所述的用先锋硅藻土制备陶粒的方法，其特征在于：在先锋硅藻土中添加粘土，添加比例是10～20%。
3.根据权利要求1所述的用先锋硅藻土制备陶粒的方法，其特征在于：先锋硅藻土粉碎后粒度为0.2～0.5mm。
4.根据权利要求1所述的用先锋硅藻土制备陶粒的方法，其特征在于：成型后硅藻土干燥至含水率为5～10%时，进行焙烧，焙烧温度为1130℃～1200℃，焙烧0.5～1小时后，降温，温度降至500℃～600℃时取出，自然冷却到常温，即得高强硅藻土陶粒。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20120627 |