CN103011707A - 建筑陶粒及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种建筑用陶粒及其制备方法。本发明提供一种建筑陶粒，以高钛重矿渣和包裹材料为原料，高钛重矿渣和包裹材料的重量比4-6︰6-4，其中，包裹材料是15～25重量份水泥和75~85重量份粉煤灰的混合料。本发明主要以高钛矿渣和粉煤灰为原料，本发明所得建筑陶粒粒径为5～20mm，松散堆比重为980/m3以内、筒压强度8MPa；符合国家标准《轻集料及其实验方法》GB/T17431.1-1998的规定。

Description

建筑陶粒及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种建筑用陶粒及其制备方法。
背景技术
攀西地区富含钒钛磁铁矿，采用该矿炼铁后产生的固体废弃物称为高钛型高炉渣（简称高钛矿渣），和普通高炉渣不同，其水淬活性较低，目前主要用于制备重矿渣砂石骨料及其衍生产品。
粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等。粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，大量的粉煤灰不加处理，会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。当前粉煤灰主要用途量作混凝土掺合料。
另外，近年来，陶粒以其质轻、耐腐蚀及良好的隔绝性能广泛用于建材、园艺和耐火保温材料，而免烧陶粒更因其工艺简单的特点，更符合生产节能的趋势而得到广泛关注。当前制作陶粒的主要以铝酸盐矿物或粘土、页岩为原料，而使用高钛矿渣为原料制备免烧陶粒未见报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种建筑免烧陶粒，其主要以高钛矿渣和粉煤为原料，所得建筑陶粒符合国家标准《轻集料及其实验方法》GB/T17431.1-1998的规定。
本发明的技术方案：
本发明提供一种建筑陶粒，以高钛重矿渣和包裹材料为原料，高钛重矿渣和包裹材料的重量比4-6︰6-4，其中，包裹材料是15～25重量份水泥和75~85重量份粉煤灰的混合料。
优选的，上述高钛重矿渣和包裹材料为等重量比。
高钛重矿渣成分满足：TiO220-25%、CaO25-30%、SiO220-25%、Al2O310-15%、MgO5-10%、TFe1-8%、MnO1-5%、V2O50.1-1%。
优选的，上述高钛重矿渣的成分满足：TiO223.9%、CaO26.10%、SiO223.4%、Al2O313.1、MgO8.10、TFe2.20%、MnO1.0%、V2O50.35%。
本发明还提供了上述建筑陶粒的制备方法，具体制备步骤为：
A按重量百分比将15～25份的水泥、75~85份的粉煤灰混磨成粉料作为包裹材料；
B将高钛重矿渣和包裹材料造粒得混合料颗粒；
C将B步所得混合料骤颗粒按混凝土养护方法养护28天即得建筑陶粒；
其中，高钛矿渣和粉料的重量比为：4-6︰6-4。
优选的，A步骤中粉料粒度为80μm筛余﹤5%。
优选的，B步骤中高钛重矿渣的堆密度不大于950kg/m3，粒径为5～15mm。
优选的，B步骤的造粒过程为：将高钛重矿渣浸水后投入造粒设备，之后分批加入包裹材料进行裹球，边裹边喷水，直至高钛重矿渣不露后出料。
优选的，C步骤养护方法为：将B步骤造粒后的混合料颗粒在混凝土养护室进行水泥制品的常规养护28天，筛分后包装即得本发明建筑陶粒。
高钛重矿渣在制备陶粒中的用途。
本发明的有益效果：
本发明主要以高钛矿渣和粉煤灰为原料，所得建筑陶粒符合国家标准《轻集料及其实验方法》GB/T17431.1-1998的规定。采用本发明方法所生产的建筑陶粒粒径为5～20mm，松散堆比重为980/m3以内、筒压强度8MPa；符合国家标准《轻集料及其实验方法》GB/T17431.1-1998的规定。
具体实施方式
本发明提供一种建筑陶粒，以高钛重矿渣和包裹材料为原料，高钛重矿渣和包裹材料的重量比4-6︰6-4，其中，包裹材料是水泥和粉煤灰的混合料，水泥和粉煤灰的重量比为：15-25︰75-85。
其中，高钛重矿渣指钒钛磁铁矿炼铁后产生的固体废弃物；高钛重矿渣重量成分满足：TiO220-25%、CaO25-30%、SiO220-25%、Al2O310-15%、MgO5-10%、TFe1-8%、MnO1-5%、V2O50.1-1%。
本发明还提供了上述建筑陶粒的制备方法，具体制备步骤为：
A按重量百分比将15～25份的水泥、75~85份的粉煤灰混磨成粉料作为包裹材料；
B将高钛重矿渣和包裹材料造粒得混合料颗粒；
C将B步骤所得混合料颗粒按混凝土GB50204-2002的养护方法养护28天即得建筑陶粒；
其中，高钛矿渣和粉料的重量比为：4-6︰6-4。
优选的，A步骤中粉料粒度为80μm筛余﹤5%；如果粒度过大会造粒困难。
优选的，B步骤中高钛重矿渣的松散堆密度不大于950kg/m3，粒径为5～15mm。限定高钛重矿渣的松散堆密度是为了最终的陶粒堆积密度不大于1000kg/m3，以符合国标GB/T17431.1-1998的规定；限制粒径是为了最终的陶粒粒径符合国标GB/T17431.1-1998中5~20mm颗粒级配的要求。
优选的，B步骤的造粒过程为：将高钛矿渣浸水后作为芯材投入造粒设备，之后分批加入包裹材料进行裹球，边裹边喷水，直至芯材不露时逐步出料。
优选的，C步骤养护方法为：将B步骤造粒后的混合料颗粒在混凝土养护室进行水泥制品的常规养护28天，经过筛分后包装为免烧建筑陶粒。
本发明中，A步骤中粉煤灰符合国标GB/T1596-005，水泥符合国家标准GB175-2007中的规定。
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步说明本发明。
实施例1建筑陶粒及其生产方法
原料：攀枝花环业公司生产的粒度5mm～15mm的高钛矿渣轻集料、攀枝花504电厂排放的II级粉煤灰、攀枝花产型号为42.5R的水泥；其中，高钛重矿渣主要成分为：TiO223.9%、CaO26.10%、SiO223.4%、Al2O313.1、MgO8.10、TFe2.20%、MnO1.0%、V2O50.35%。
具体生产步骤为：
将1300℃～1400℃液态的高钛矿渣倒入地坑中，渣液平铺厚度10cm左右，然后用水快速喷淋渣液表面，直到矿渣冷却到固态，冷却水量为矿渣重量的2～2.5倍，冷却后挖掘出来，再由人工选取其中轻质的部分进行破碎，破碎后筛分出5～15mm的部分为造粒芯材备用；
按重量百分比将15-～25份的水泥、75~85份的粉煤灰混合后在球磨机中粉磨，粉磨到粒度为80μm筛余﹤5%的粉料，此粉料作为包裹材料；
将高钛重矿渣浸水饱和后投入造粒机，然后分批加入磨好的粉料进行裹球，边裹边喷洒水雾，裹到不露矿渣芯材后逐步出料，出来的料球按水泥制品标准养护方法养护28天就可成为陶粒产品；该养护方法执行GB50204-2002混凝土结构工程施工质量验收规范；其中，高钛重矿渣与包裹材料的重量比为1:1。
所得建筑陶粒各项性能符合国家标准《轻集料及其实验方法》GB/T17431.1-1998的相关规定，具体检测结果如下：堆积密度：980kg/m3，筒压强度（平均值）：8.1MPa，吸水率：12.5%，粒型系数：2.1（碎石型），有害物质含量：合格。

Claims (10)

1.建筑陶粒，其特征在于，以高钛重矿渣和包裹材料为原料，高钛重矿渣和包裹材料的重量比4-6︰6-4，其中，包裹材料是15～25重量份水泥和75~85重量份粉煤灰的混合料。
2.根据权利要求1所述的建筑陶粒，其特征在于，所述高钛重矿渣和包裹材料为等重量比。
3.根据权利要求1或2所述的建筑陶粒，其特征在于，所述高钛重矿渣成分满足：TiO220-25%、CaO25-30%、SiO220-25%、Al2O310-15%、MgO5-10%、TFe1-8%、MnO1-5%、V2O50.1-1%。
4.根据权利要求3所述的建筑陶粒，其特征在于，所述高钛重矿渣成分满足：TiO223.9%、CaO26.10%、SiO223.4%、Al2O313.1、MgO8.10、TFe2.20%、MnO1.0%、V2O50.35%。
5.权利要求1或2所述的建筑陶粒的制备方法，其特征在于，制备步骤为：
A按重量百分比将15～25份的水泥、75~85份的粉煤灰混磨成粉料作为包裹材料；
B将高钛重矿渣和包裹材料造粒得混合料颗粒；
C将B步骤所得混合料颗粒按混凝土养护方法养护28天即得建筑陶粒；
其中，高钛矿渣和粉料的重量比为：4-6︰6-4。
6.根据权利要求5所述的建筑陶粒的制备方法，其特征在于，A步骤中粉料粒度为80μm筛余﹤5%。
7.根据权利要求5或6所述的建筑陶粒的制备方法，其特征在于，B步骤中高钛重矿渣的松散堆密度不大于950kg/m3，粒径为5～15mm。
8.根据权利要求5或6所述的建筑陶粒的制备方法，其特征在于，B步骤的造粒过程为：将高钛重矿渣浸水后投入造粒设备，之后分批加入包裹材料进行裹球，边裹边喷水，直至高钛重矿渣不露后出料。
9.根据权利要求5或6所述的建筑陶粒的制备方法，其特征在于，C步骤养护方法为：将B步骤造粒后的混合料颗粒在混凝土养护室进行水泥制品的常规养护28天，筛分后包装即得本发明的建筑陶粒。
10.高钛重矿渣在制备建筑陶粒中的用途。
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