CN105669166B - 一种利用粉煤灰制备的轻质陶粒及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用粉煤灰制备的轻质陶粒及其制备方法，该轻质陶粒由粉煤灰、油页岩半焦及粘土等原料组成，其制备方法包括制粉、成球、烧成、冷却等工艺步骤。本发明采用粉煤灰为主料，并采用油页岩半焦和粘土代替粘结剂制备陶粒，不但工艺简单、成本低，还可使粉煤灰及油页岩半焦得到充分利用，所制得粉煤灰陶粒的堆积密度小，符合《轻集料》一等品的指标要求，在变废为宝的同时避免了粉煤灰废渣的大量排放和堆积，降低了环境污染。
Description
技术领域
本发明属于建筑材料的制备技术领域，涉及一种利用粉煤灰制备的轻质陶粒及其制备方法。
背景技术
陶粒作为一种轻集料，具有密度小、强度高、吸水率大、保温、隔热、抗震、耐火等特点，它的用途广泛，可取代普通砂石配制轻集料混凝土，用作水处理滤料、吸附剂、透水路面材料，还可用作农业、园林中无土栽培的培养基以及桥面板、空心砌块等建材原料。现有技术中，公知的陶粒一般采用粘土、粉煤灰或生物污泥为主要原料，通过高温焙烧、膨化而成，由于原料来源所限，公知陶粒制品在实际制备过程中还存在有环境污染较大、生产成本较高及能耗较高等诸多问题，且制品本身的容量值较大(600～1200kg/m3)、吸水率也较高(8％～12％)。
粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，系燃煤电厂排出的主要固体废物，以往热电企业对粉煤灰的巨量排放已造成严峻的环境污染问题。近年来，随着国家对环境保护工作的日益重视，政府部门对企业的环保工作也有明确的要求，在此背景下，有关生产企业中如何使粉煤灰变废为宝，减少环境污染，进而达到提高经济效益和发展循环经济的目的，亦已成为迄今包括建材企业在内的众多生产企业致力研究的主要技术课题。
发明内容
本发明的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，提供一种生产成本低、能耗低、环保效果好且产品使用性能高的利用粉煤灰制备的轻质陶粒及其制备方法。
本发明的技术方案如下所述。
一种利用粉煤灰制备的轻质陶粒，其特征在于它由以下质量百分比的物质原料组成：
粉煤灰 70～90％，
油页岩半焦 5～20％，
粘土 1～15％；
其中，所述的粉煤灰为来自烟气中收集的粒度为150～300目的煤灰，所述的油页岩半焦是将油页岩在50g铝甄中干馏至510℃，并恒温10min后所得的残余物。
上述利用粉煤灰制备的轻质陶粒中，油页岩半焦是油页岩干馏之后所得的主要副产物，其主要成分为SiO2、CaO、Al2O3和Fe2O3，利用油页岩半焦制备轻质陶粒不仅有助于节约天然资源，降低成本，同时，还有利于保护环境；而粘土在本发明配方中主要起粘结剂作用。
用于制备这种轻质陶粒的方法包括下述的工艺步骤：
1)将油页岩半焦粉碎后，与粉煤灰、粘土一道按所述比例称取加入搅拌机内混合均匀；
2)把混匀的料投入球磨机中，研磨2～2.5小时，得300目的混合料；
3)将混合料加入盘式造粒机的成球盘内，用喷雾器械喷将水洒在盘内的混合料上，在成球盘内滚动成球，得湿料球；
4)先使湿料球自然烘干，再将其置于温度为100～150℃的烘箱中烘干2～2.5小时；
5)将干燥后的料球置于烧结窑内焙烧，烧结温度1100～1260℃，烧结2～2.5小时；
6)焙烧结束后，使料球在窑内冷却至600℃以下，出窑，自然冷却；用破碎机破碎成粒径为3～10mm的陶粒，即为产品。
与现有技术相比，本发明采用粉煤灰为主料，并采用油页岩半焦和粘土代替粘结剂制备陶粒，不但工艺简单、成本低，还可使粉煤灰及油页岩半焦得到充分利用，所制得粉煤灰陶粒的堆积密度小，符合《轻集料》一等品的指标要求，在变废为宝的同时避免了粉煤灰废渣的大量排放和堆积，降低了环境污染，故本发明是一种极具前景的粉煤灰精细化及综合利用产业化方法的技术创造。
具体实施方式
实施例1
一种利用粉煤灰制备的轻质陶粒，由以下质量百分比的物质原料组成：
粉煤灰 90份，
油页岩半焦 8份，
粘土 2份。
该轻质陶粒的制备方法包括下述步骤：
1)将油页岩半焦粉碎后，与粉煤灰、粘土一道按所述比例称取加入搅拌机内混合均匀；
2)把混匀的料投入球磨机中，研磨2小时，得300目的混合料；
3)将混合料加入盘式造粒机的成球盘内，用喷雾器械喷将水洒在盘内的混合料上，在成球盘内滚动成球，得湿料球；
4)先使湿料球自然烘干，再将其置于温度为100℃的烘箱中烘干2小时；
5)将干燥后的料球置于烧结窑内焙烧，烧结温度1250℃，烧结2小时；
6)焙烧结束后，使料球在窑内冷却至600℃以下，出窑，自然冷却；用破碎机破碎成粒径为3～8mm的陶粒，即为产品。
为了证明本发明产品的有益效果，本发明设计人参照《钢筋陶粒混凝土轻质墙板》实验条件的要求，对该产品的相关性能进行了检测。该轻质陶粒经过检测得知，产品的体密度为489kg/m3，产品的真实密度为786kg/m3，密度小于水，吸水率5.4％，达到国家标准。
实施例2
一种利用粉煤灰制备的轻质陶粒，由以下质量百分比的物质原料组成：
粉煤灰 85份，
油页岩半焦 13份，
粘土 2份。
该轻质陶粒的制备方法包括下述步骤：
1)将油页岩半焦粉碎后，与粉煤灰、粘土一道按所述比例称取加入搅拌机内混合均匀；
2)把混匀的料投入球磨机中，研磨2小时，得300目的混合料；
3)将混合料加入盘式造粒机的成球盘内，用喷雾器械喷将水洒在盘内的混合料上，在成球盘内滚动成球，得湿料球；
4)先使湿料球自然烘干，再将其置于温度为100℃的烘箱中烘干2小时；
5)将干燥后的料球置于烧结窑内焙烧，烧结温度1190℃，烧结2小时；
6)焙烧结束后，使料球在窑内冷却至600℃以下，出窑，自然冷却；用破碎机破碎成粒径为3～8mm的陶粒，即为产品。
为了证明本发明产品的有益效果，本发明设计人参照《钢筋陶粒混凝土轻质墙板》实验条件的要求，对该产品的相关性能进行了检测。该轻质陶粒经过检测得知，产品的体密度为476kg/m3，产品的真实密度为750kg/m3，密度小于水，吸水率4.8％，达到国家标准。
实施例3
一种利用粉煤灰制备的轻质陶粒，由以下质量百分比的物质原料组成：
粉煤灰 80份，
油页岩半焦 13份，
粘土 7份。
该轻质陶粒的制备方法包括下述步骤：
1)将油页岩半焦粉碎后，与粉煤灰、粘土一道按所述比例称取加入搅拌机内混合均匀；
2)把混匀的料投入球磨机中，研磨2小时，得300目的混合料；
3)将混合料加入盘式造粒机的成球盘内，用喷雾器械喷将水洒在盘内的混合料上，在成球盘内滚动成球，得湿料球；
4)先使湿料球自然烘干，再将其置于温度为100℃的烘箱中烘干2小时；
5)将干燥后的料球置于烧结窑内焙烧，烧结温度1170℃，烧结2小时；
6)焙烧结束后，使料球在窑内冷却至600℃以下，出窑，自然冷却；用破碎机破碎成粒径为3～8mm的陶粒，即为产品。
为了证明本发明产品的有益效果，本发明设计人参照《钢筋陶粒混凝土轻质墙板》实验条件的要求，对该产品的相关性能进行了检测。该轻质陶粒经过检测得知，产品的体密度为425kg/m3，产品的真实密度为710kg/m3，密度小于水，吸水率4.1％，达到国家标准。
实施例4
一种利用粉煤灰制备的轻质陶粒，由以下质量百分比的物质原料组成：
粉煤灰 75份，
油页岩半焦 18份，
粘土 7份。
该轻质陶粒的制备方法包括下述步骤：
1)将油页岩半焦粉碎后，与粉煤灰、粘土一道按所述比例称取加入搅拌机内混合均匀；
2)把混匀的料投入球磨机中，研磨2小时，得300目的混合料；
3)将混合料加入盘式造粒机的成球盘内，用喷雾器械喷将水洒在盘内的混合料上，在成球盘内滚动成球，得湿料球；
4)先使湿料球自然烘干，再将其置于温度为100℃的烘箱中烘干2小时；
5)将干燥后的料球置于烧结窑内焙烧，烧结温度1150℃，烧结2小时；
6)焙烧结束后，使料球在窑内冷却至600℃以下，出窑，自然冷却；用破碎机破碎成粒径为3～8mm的陶粒，即为产品。
为了证明本发明产品的有益效果，本发明设计人参照《钢筋陶粒混凝土轻质墙板》实验条件的要求，对该产品的相关性能进行了检测。该轻质陶粒经过检测得知，产品的体密度为398kg/m3，产品的真实密度为689kg/m3，密度小于水，吸水率3.8％，达到国家标准。
实施例5
一种利用粉煤灰制备的轻质陶粒，由以下质量百分比的物质原料组成：
粉煤灰 70份，
油页岩半焦 16份，
粘土 14份。
该轻质陶粒的制备方法包括下述步骤：
1)将油页岩半焦粉碎后，与粉煤灰、粘土一道按所述比例称取加入搅拌机内混合均匀；
2)把混匀的料投入球磨机中，研磨2小时，得300目的混合料；
3)将混合料加入盘式造粒机的成球盘内，用喷雾器械喷将水洒在盘内的混合料上，在成球盘内滚动成球，得湿料球；
4)先使湿料球自然烘干，再将其置于温度为100℃的烘箱中烘干2小时；
5)将干燥后的料球置于烧结窑内焙烧，烧结温度1130℃，烧结2小时；
6)焙烧结束后，使料球在窑内冷却至600℃以下，出窑，自然冷却；用破碎机破碎成粒径为3～8mm的陶粒，即为产品。
为了证明本发明产品的有益效果，本发明设计人参照《钢筋陶粒混凝土轻质墙板》实验条件的要求，对该产品的相关性能进行了检测。该轻质陶粒经过检测得知，产品的体密度为364kg/m3，产品的真实密度为652kg/m3，密度小于水，吸水率2.6％，达到国家标准。
Claims (2)
1.一种利用粉煤灰制备的轻质陶粒，其特征在于由以下质量百分比的物质原料组成：
粉煤灰 70～90％，
油页岩半焦 5～20％，
粘土 1～15％；
其中，所述的粉煤灰为来自烟气中收集的粒度为150～300目的煤灰，所述的油页岩半焦是将油页岩在50g铝甄中干馏至510℃，并恒温10min后所得的残余物。
2.一种用于制备权利要求1所述轻质陶粒的方法，其特征在于包括下述的工艺步骤：
1)将油页岩半焦粉碎后，与粉煤灰、粘土一道按所述比例称取加入搅拌机内混合均匀；
2)把混匀的料投入球磨机中，研磨2～2.5小时，得300目的混合料；
3)将混合料加入盘式造粒机的成球盘内，用喷雾器械喷将水洒在盘内的混合料上，在成球盘内滚动成球，得湿料球；
4)先使湿料球自然烘干，再将其置于温度为100～150℃的烘箱中烘干2～2.5小时；
5)将干燥后的料球置于烧结窑内焙烧，烧结温度1100～1260℃，烧结2～2.5小时；
6)焙烧结束后，使料球在窑内冷却至600℃以下，出窑，自然冷却；用破碎机破碎成粒径为3～10mm的陶粒，即为产品。
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- 2016-01-15 CN CN201610024283.2A patent/CN105669166B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
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