CN102617107B - 建筑淤土免烧陶粒及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种建筑淤土免烧陶粒，其特征在于：它的固体成分及每公斤固体成分中的各成分用量为：建筑淤土60～80％，水泥2～5％，生石灰2～5％，脱硫石膏2～5％，珍珠岩2～7％，粉煤灰2～8％，水玻璃5～10％；除上述固体成分外，还加入占上述固体成分总质量45％～60的水。本发明还公开一种上述陶粒的制备方法。本发明具有建筑淤土前期处理简单，制备工艺简单，无需大型煅烧设备可消纳粉煤灰和脱硫石膏等工业废弃物，拓宽了上述固废材料的利用途径，采用免烧工艺，因此与焙烧工艺相比，具有节能和低碳等环保效果的优点。
Description
技术领域：
本发明涉及一种利用建筑淤土制备的免烧陶粒及其制备方法，为建筑淤土资源化利用提供了一个新途径，可以有效提高建筑淤土资源化利用率，减少其对城市环境的不利影响。
背景技术：
建筑淤土的综合利用是节约土地、节约资源的重要途径，是发展循环经济、建设环境友好型和资源节约型社会的重要举措。目前，资源化利用建筑淤土的成熟技术和产品主要有烧结砖和烧结陶粒等建材产品，但是由于建筑淤土来源广泛，其中成分差异很大，有的杂质很多，有的含水率高达70％以上，还有一些建筑淤土塑性太低不适宜制砖。要使得建筑淤土得到有效利用，需要较长时间的对原料脱水和陈化，并且对建筑淤土的堆场也提出了更高的要求。而采用去除建筑淤土中的杂质或增加特殊添加剂来改善性能都会大幅度提高生产成本，同时产品(特别是陶粒)烧结工艺复杂、耗能高，从而影响了这项技术的推广应用。
发明内容：
本发明针对现有技术的上述不足，提供一种资源利用率高、制备工艺简单，耗能低，产品质量高的利用建筑淤土制备的免烧陶粒即建筑淤土免烧陶粒。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种建筑淤土免烧陶粒，由以下重量百分比的各组分制备：它的固体成分及每公斤固体成分中的各成分用量为：建筑淤土60～80％，水泥2～5％，生石灰2～5％，脱硫石膏2～5％，珍珠岩2～7％，粉煤灰2～8％，水玻璃5～10％；除上述固体成分外，还加入占上述固体成分总质量45％～60％的水。
所述建筑淤土：含水率小于5％，磨细至细度为170目筛余量不大于25％即用170目筛筛分后要求其筛余量不大于25％。
所述的水泥为：市售42.5级普通硅酸盐水泥。
所述生石灰为：市售800目生石灰粉。
所述脱硫石膏：电厂烟气脱硫石膏粉。
所述珍珠岩：市售珍珠岩，磨细至细度为170目筛余量不大于25％即用170目筛筛分后要求其筛余量不大于25％。
所述粉煤灰：国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰(GB/T1596-2005)》中所述二级粉煤灰。
所述水玻璃：市售水玻璃。
一种上述免烧陶粒的制备方法，它包括如下步骤：
(1)按配方比例称取建筑淤土、水泥、生石灰、脱硫石膏、珍珠岩和粉煤灰，置于混料机中混合均匀得到粉料，然后投入到圆盘造粒机中；
(2)将配方比例称取的水玻璃溶于配方比例的水中，待水玻璃溶解均匀后，启动圆盘造粒机，在1～20min采用喷洒方式将配置好的溶液全部淋入圆盘造粒机的粉料中，并继续运行圆盘造粒机35～45min即可成球；
(3)将成球好的陶粒放入18～22℃的淡水中养护24小时后取出，再放置于18～22℃、RH(相对湿度)≥95％的潮湿环境中养护27天，即可得建筑淤土免烧陶粒。
上述步骤(2)的制备过程，所述的圆盘造粒机的成球盘倾角控制在40～60°，转速为10～12r/min。
本发明以建筑淤土为基材，利用水泥、生石灰、水玻璃，以及工业废弃物粉煤灰和脱硫石膏作为激发材料，根据碱激发材料制备原理，通过工艺优化，采用免烧方式制备陶粒。与传统的焙烧式工艺相比，本技术具有如下优点：
1)建筑淤土前期处理简单，只需将建筑淤土烘干，并磨细至规定细度即可；
2)本技术工艺简单，无需大型煅烧设备；
3)本技术除可消纳大量建筑渣土外，还可消纳粉煤灰和脱硫石膏等工业废弃物，拓宽了上述固废材料的利用途径；
4)由于本产品采用免烧工艺，因此与焙烧工艺相比，具有节能和低碳等环保效果；
利用本发明生产的产品可达到如下技术指标：
1)粒径范围：2～20mm；
2)堆积密度：400～600kg/m3；
3)筒压强度：1.0～2.0MPa；
4)1h吸水率：15～30％。
具体实施方式
下面通过实施例进一步详细描述本发明，但本发明不仅仅局限于以下实施例。
本发明采用的圆盘造粒机为市售行业常规使用的圆盘造粒机。本发明的陶粒，其由固体成分和水制备：其中组成固体成分的各组分重量百分比之和为100％，水的加入量占固体成分总重量的45％～60％。
实施例1
按照比例称取如下配方比例原料：
固体成分：建筑淤土：76％，水泥：3％，生石灰：3％，珍珠岩：3％，脱硫石膏：4％，粉煤灰：5％，水玻璃：6％。用水量为上述固体成分总质量的50％。
制备方法：1)将建筑淤土、水泥、生石灰、脱硫石膏、珍珠岩和粉煤灰等材料，采用混料机均匀混合后，投入到圆盘造粒机中；
2)将水玻璃投入水中，待溶解均匀、完全后，启动圆盘造粒机，在20min内，采用喷洒方式将配置好的溶液全部淋入造粒机的粉料中，并继续运行圆盘造粒机40min即可成球；上述过程中成球盘倾角控制在50°，转速12r/min；
3)将成球好的陶粒放入T＝20±2℃(18～22℃)的淡水中养护24小时后，取出，再放置于T＝20±2℃(18～22℃)、RH≥95％的潮湿环境中养护27天，即可得建筑淤土免烧陶粒。
将所得陶粒样品进行检测：陶粒的堆积密度为520kg/m3，筒压强度为1.3MPa，1h吸水率为19％。与焙烧陶粒的性能相似，完全可以替代传统的焙烧陶粒进行使用。
实施例2
按照比例称取如下配方比例原料：
建筑淤土：65％，水泥：4％，生石灰：4％，珍珠岩：6％，脱硫石膏：5％，粉煤灰：7％，水玻璃：9％。用水量为固体粉料总质量55％。制备步骤铜实施例1。
所得陶粒的堆积密度为500kg/m3，筒压强度为1.2MPa，1h吸水率为18％。
实施例3
按照比例称取如下配方比例原料：
建筑淤土：70％，水泥：2％，生石灰：4％，珍珠岩：6％，脱硫石膏：4％，粉煤灰：6％，水玻璃：8％。用水量为固体粉料总质量60％。制备步骤铜实施例1。
所得陶粒的堆积密度为510kg/m3，筒压强度为1.1MPa，1h吸水率为18％。
Claims (9)
1.一种建筑淤土免烧陶粒，其特征在于：由以下重量百分比的各组分制备：它的固体成分及每公斤固体成分中的各成分用量为：建筑淤土60～80％，水泥2～5％，生石灰2～5％，脱硫石膏2～5％，珍珠岩2～7％，粉煤灰2～8％，水玻璃5～10％；除上述固体成分外，还加入占上述固体成分总质量45％～60％的水；所述的建筑淤土为含水率小于5％，磨细至细度为170目筛、余量不大于25％的建筑淤土。
2.根据权利要求1所述的建筑淤土免烧陶粒，其特征在于：所述的水泥为市售42.5级普通硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的建筑淤土免烧陶粒，其特征在于：所述生石灰为市售800目生石灰粉。
4.根据权利要求1所述的建筑淤土免烧陶粒，其特征在于：所述脱硫石膏为电厂烟气脱硫石膏粉。
5.根据权利要求1所述的建筑淤土免烧陶粒，其特征在于：所述珍珠岩为磨细至细度为170目、筛余量不大于25％的珍珠岩。
6.根据权利要求1所述的建筑淤土免烧陶粒，其特征在于：所述粉煤灰为国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596-2005中所述二级粉煤灰。
7.根据权利要求1所述的建筑淤土免烧陶粒，其特征在于：所述水玻璃为市售水玻璃。
8.一种上述权利要求1-7任一权利要求所述的建筑淤土免烧陶粒的制备方法，其特征在于：包括如下制备步骤：
1)按配方比例称取建筑淤土、水泥、生石灰、脱硫石膏、珍珠岩和粉煤灰，置于混料机中混合均匀得到粉料，然后将粉料投入到圆盘造粒机中；
2)将配方比例称取的水玻璃溶于配方比例的水中，待水玻璃溶解均匀后，启动圆盘造粒机，在1～20min内采用喷洒方式将配置好的溶液全部淋入造粒机的粉料中，并继续运行圆盘造粒机35～45min即可成球；
3)将成球好的陶粒放入18～22℃的淡水中养护24小时后取出，再放置于18～22℃、RH≥95％的潮湿环境中养护27天，即可得建筑淤土免烧陶粒。
9.根据权利要求8所述的建筑淤土免烧陶粒的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述的圆盘造粒机的成球盘倾角控制在40～60°，转速为10～12r/min。
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