CN107324830A - 一种利用铸造废砂和废灰制作的轻质陶粒及其制备方法 - Google Patents

一种利用铸造废砂和废灰制作的轻质陶粒及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及轻质陶粒制备领域，尤其涉及一种利用铸造废灰和废砂制备的轻质陶粒及其制备方法。轻质陶粒由以下重量份的组分制成：铸造废砂和废灰95份，铝矾土3‑7份，胶粉0.1‑0.5份，聚乙烯醇0.1‑0.3份，其中铸造废砂和废灰的重量比为8:2‑9:1。本发明中直接将铸造废砂和废灰一起制备轻质陶粒，不用对废灰和废砂进行分类处理，且对废灰和废砂的粒度无特殊要求，采用一套设备即可处理所有的铸造废灰和废砂，使得其制备工艺简单、设备投入量小、对场地等硬件条件要求少；同时对铸造废灰和废砂的二次利用节约了资源，也减少了环境污染。

Description

一种利用铸造废砂和废灰制作的轻质陶粒及其制备方法
技术领域
本发明涉及陶粒制造领域，尤其涉及一种利用铸造废砂和废灰制作的轻质陶粒及其制备方法。
背景技术
铸造生产过程中会产生大量的铸造废灰和废砂，为了减少环境污染并提高资源的利用率，对铸造废灰和废砂采取再生利用的方法来进行处理。目前常用的方法是将废砂高温焙烧成原砂，再次利用；铸造废灰(一般指除尘器内较细的废灰)制成轻质陶粒，该类陶粒可用于种植、过滤污水、保温建材等。但常规的处理方法中，废灰和废砂需分别进行处理，既需要废灰废砂分离设备又需要采取两组设备对其分别进行资源再利用，设备、工艺均较复杂。
而对于轻质陶粒，目前已有较多专利文件对其制备原料及方法进行了公开，如公开号为CN1380137A的专利提供了以工业废渣钢炼赤泥为原料制备轻质陶粒的方法，通过添加粉煤灰、粘土和造孔剂，经过混合、造粒、干燥、烧结工艺后制得球形多孔轻质陶粒，但在将原料混合之前还需将粘土与工业废渣炼钢赤泥进行烘干及粉碎处理，且对原料粒度有一定的要求。公开号为CN106431312A的专利提供了一种碎石形具有空气净化功能的铝矾土轻质陶粒的制备方法，将轻质陶粒半成品的配料经搅拌混合、挤压造粒、烘干、破碎、筛分、焙烧、保温、筛分后形成铝矾土轻质陶粒半成品，再与可擦洗铝矾土光触媒喷涂液混合、浸泡制得铝矾土轻质陶粒，该轻质陶粒半成品制备过程中需经过多次筛分且对碎石形颗粒的细度要求较高，制备过程较复杂。
因此，如何有效、简单地对铸造废砂和废灰进行利用制备轻质陶粒是本领域的一项技术问题。
发明内容
本发明的目的就是提供一种简单、方便的可直接利用铸造废灰和废砂制成的轻质陶粒及其制备方法。
本发明的技术方案为：
一种利用铸造废砂和废灰制作的轻质陶粒，所述轻质陶粒由以下重量份的组分制成：铸造废砂和废灰95份，铝矾土5-7份，胶粉0.1-0.5份，聚乙烯醇0.1-0.3份。
进一步的，铸造废砂和废灰的重量比为8:2-9:1。
一种利用铸造废砂和废灰制作的轻质陶粒的制备方法，包括以下步骤：
(1)破碎：将铸造废砂和废灰用颚式破碎机进行破碎；
(2)筛分：用140目筛对破碎后废砂和废灰进行筛分，140目以上部分加入2-4份水、2-4份铝矾土和0.05-0.3份胶粉后用混砂机混合均匀，并用挤压造粒机造粒，140目以下部分加入7-9份水、1-3份铝矾土和0.05-0.2份胶粉后在混砂机中混合均匀成浆；
(3)混合：将步骤(2)所得的两种物料混合并加入聚乙烯醇0.1-0.3份充分搅拌均匀，进行团球处理形成球状物料；
(4)烘干：将步骤(3)中得到的球状物料在带式烘干机上烘干；
(5)烧制：将步骤(4)中烘干后的球状物料放入回转窑中加热烧制成陶粒。
进一步的，步骤(2)中140目以上部分加入3份水、4份铝矾土和0.2份胶粉。
进一步的，步骤(2)中140目以上部分造粒的粒径为0.8-1.2cm。
进一步的，步骤(2)中140目以下部分加入8份水、3份铝矾土和0.2份胶粉。
进一步的，步骤(4)中带式烘干机的烘干温度为100-500℃。
进一步的，步骤(5)中的烧制温度为1000-1350℃。
本发明的利用铸造废砂和废灰制作的轻质陶粒及其制备方法，具有以下有益效果：
(1)本发明中直接将铸造废砂和废灰一起制备轻质陶粒，不用对废灰和废砂进行分类处理，且对废灰和废砂的粒度无特殊要求，采用一套设备即可处理所有的铸造废灰和废砂，使得其制备工艺简单、设备投入量小、对场地等硬件条件要求少；
(2)本发明中利用铸造废灰和废砂制备轻质陶粒，既实现了对资源的二次利用，又减少了环境污染；
(3)本发明制得的轻质陶粒，其堆积密度为400-430kg/m3，筒压强度为2.8-3.3MPa，满足轻质陶粒的国家标准GB/T17431.1-2010(要求产品达到以下指标：规格0-25mm；堆积密度≤450kg/m3；筒压强度≥1.2MPa)，并且由于对废砂和废灰同时利用，相较于传统工艺，缩短了工艺流程，并降低了产品成本。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例1
一种利用铸造废砂和废灰制备的轻质陶粒，由以下重量份的组分制成：铸造废砂和废灰95份，铝矾土7份，胶粉0.5份，聚乙烯醇0.1份；铸造废砂和废灰的重量比为8:2。
本实施例中该轻质陶粒采用如下步骤制备：
(1)破碎：将铸造废砂和废灰用颚式破碎机进行破碎；
(2)筛分：用140目筛对破碎后废砂和废灰进行筛分，140目以上部分加入3份水、4份铝矾土和0.3份胶粉后用混砂机混合均匀，并用挤压造粒机造粒，造粒的粒径为0.8-1.2cm；140目以下部分加入8份水、3份铝矾土和0.2份胶粉后在混砂机中混合均匀成浆；
(3)混合：将步骤(2)所得的两种物料混合并加入聚乙烯醇0.1份充分搅拌均匀，进行团球处理形成球状物料；
(4)烘干：将步骤(3)中得到的球状物料在400℃的带式烘干机上烘干；
(5)烧制：将步骤(4)中烘干后的球状物料放入回转窑中加热烧制成陶粒，烧制温度为1250℃。
实施例2
一种利用铸造废砂和废灰制备的轻质陶粒，由以下重量份的组分制成：铸造废砂和废灰95份，铝矾土5份，胶粉0.4份，聚乙烯醇0.2份；铸造废砂和废灰的重量比为9:1。
本实施例中该轻质陶粒采用如下步骤制备：
(1)破碎：将铸造废砂和废灰用颚式破碎机进行破碎；
(2)筛分：用140目筛对破碎后废砂和废灰进行筛分，140目以上部分加入4份水、3份铝矾土和0.2份胶粉后用混砂机混合均匀，并用挤压造粒机造粒，造粒的粒径为0.8-1.2cm；140目以下部分加入9份水、2份铝矾土和0.1份胶粉后在混砂机中混合均匀成浆；
(3)混合：将步骤(2)所得的两种物料混合并加入聚乙烯醇0.2份充分搅拌均匀，进行团球处理形成球状物料；
(4)烘干：将步骤(3)中得到的球状物料在500℃的带式烘干机上烘干；
(5)烧制：将步骤(4)中烘干后的球状物料放入回转窑中加热烧制成陶粒，烧制温度为1000℃。
实施例3
一种利用铸造废砂和废灰制备的轻质陶粒，由以下重量份的组分制成：铸造废砂和废灰95份，铝矾土3份，胶粉0.1份，聚乙烯醇0.3份；铸造废砂和废灰的重量比为8.5:1.5。
本实施例中该轻质陶粒采用如下步骤制备：
(1)破碎：将铸造废砂和废灰用颚式破碎机进行破碎；
(2)筛分：用140目筛对破碎后废砂和废灰进行筛分，140目以上部分加入2份水、2份铝矾土和0.05份胶粉后用混砂机混合均匀，并用挤压造粒机造粒，造粒的粒径为0.8-1.2cm；140目以下部分加入7份水、1份铝矾土和0.05份胶粉后在混砂机中混合均匀成浆；
(3)混合：将步骤(2)所得的两种物料混合并加入聚乙烯醇0.3份充分搅拌均匀，进行团球处理形成球状物料；
(4)烘干：将步骤(3)中得到的球状物料在100℃的带式烘干机上烘干；
(5)烧制：将步骤(4)中烘干后的球状物料放入回转窑中加热烧制成陶粒，烧制温度为1350℃。
实施例4
一种利用铸造废砂和废灰制备的轻质陶粒，由以下重量份的组分制成：铸造废砂和废灰95份，铝矾土6份，胶粉0.35份，聚乙烯醇0.3份；铸造废砂和废灰的重量比为8:2。
本实施例中该轻质陶粒采用如下步骤制备：
(1)破碎：将铸造废砂和废灰用颚式破碎机进行破碎；
(2)筛分：用140目筛对破碎后废砂和废灰进行筛分，140目以上部分加入3份水、3份铝矾土和0.15份胶粉后用混砂机混合均匀，并用挤压造粒机造粒，造粒的粒径为0.8-1.2cm；140目以下部分加入8份水、3份铝矾土和0.2份胶粉后在混砂机中混合均匀成浆；
(3)混合：将步骤(2)所得的两种物料混合并加入聚乙烯醇0.3份充分搅拌均匀，进行团球处理形成球状物料；
(4)烘干：将步骤(3)中得到的球状物料在300℃的带式烘干机上烘干；
(5)烧制：将步骤(4)中烘干后的球状物料放入回转窑中加热烧制成陶粒，烧制温度为1100℃。
各个实施例中的铸造废砂和废灰均来自柳州柳机五菱鼓动力有限公司铸造的B15缸体时产生的废砂和废灰(含除尘器内)。对实施例1-4中制备的陶粒进行性能检测，结果如表1所示：
表1陶粒性能检测结果
由表1可知，实施例1-4中制得的陶粒性能均满足轻质陶粒的国家标准GB/T17431.1-2010(要求产品达到以下指标：规格0-25mm；堆积密度≤450kg/m3；筒压强度≥1.2MPa)。本发明将废灰和废砂一起制备轻质陶粒，制得的陶粒不仅能满足轻质陶粒的性能指标，在制备过程中还将铸造废灰和废砂同时利用，减少了对废灰废砂分类的工序，且对废砂和废灰的粒度没有特殊要求，降低了废灰和废砂的利用条件，减少了设备投入量，实现了资源的二次利用和环境的优化。
以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。

Claims (8)

1.一种利用铸造废砂和废灰制作的轻质陶粒，其特征在于，所述轻质陶粒由以下重量份的组分制成：铸造废砂和废灰95份，铝矾土3-7份，胶粉0.1-0.5份，聚乙烯醇0.1-0.3份。
2.根据权利要求1所述的利用铸造废砂和废灰制作的轻质陶粒，其特征在于，铸造废砂和废灰的重量比为8:2-9:1。
3.一种对权利要求1-2任一项所述的利用铸造废砂和废灰制作的轻质陶粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)破碎：将铸造废砂和废灰用颚式破碎机进行破碎；
(2)筛分：用140目筛对破碎后废砂和废灰进行筛分，140目以上部分加入2-4份水、2-4份铝矾土和0.05-0.3份胶粉后用混砂机混合均匀，并用挤压造粒机造粒，140目以下部分加入7-9份水、1-3份铝矾土和0.05-0.2份胶粉后在混砂机中混合均匀成浆；
(3)混合：将步骤(2)所得的两种物料混合并加入聚乙烯醇0.1-0.3份充分搅拌均匀，进行团球处理形成球状物料；
(4)烘干：将步骤(3)中得到的球状物料在带式烘干机上烘干；
(5)烧制：将步骤(4)中烘干后的球状物料放入回转窑中加热烧制成陶粒。
4.根据权利要求3所述的利用铸造废砂和废灰制作的轻质陶粒的制备方法，其特征在于，步骤(2)中140目以上部分加入3份水、4份铝矾土和0.2份胶粉。
5.根据权利要求3所述的利用铸造废砂和废灰制作的轻质陶粒的制备方法，其特征在于，步骤(2)中140目以上部分造粒的粒径为0.8-1.2cm。
6.根据权利要求3所述的利用铸造废砂和废灰制作的轻质陶粒的制备方法，其特征在于，步骤(2)中140目以下部分加入8份水、3份铝矾土和0.2份胶粉。
7.根据权利要求3所述的利用铸造废砂和废灰制作的轻质陶粒的制备方法，其特征在于，步骤(4)中带式烘干机的烘干温度为100-500℃。
8.根据权利要求3所述的利用铸造废砂和废灰制作的轻质陶粒的制备方法，其特征在于，步骤(5)中的烧制温度为1000-1350℃。
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