CN111635249A - 一种轻质高强度陶粒及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轻质高强度陶粒及其制备方法，该陶粒包括如下质量分数的原料：碱泥40％‑70％、粉煤灰25％‑55％、余量为添加剂；该陶粒的制备方法包括将原料按一定比例依次经一次混合、研磨、二次混合、造粒、干燥、筛分、预热、焙烧、冷却后得到所述的陶粒；本发明的陶粒制备方法简单，原料来源广泛，能够变废为宝，保护环境，实现泡花碱生产过程排放的碱泥资源和粉煤灰的再利用，具有良好的社会和经济效益。
Description
技术领域
本发明属于固体废弃物处理技术领域，具体地说，涉及一种轻质高强度陶粒及其制备方法。
背景技术
碱泥，又称硅泥或碱硅泥，是泡花碱生产过程中经沉淀或压滤操作排出的固体废弃物，呈弱碱性。碱泥成分复杂，不易进行化学分离，是目前限制其资源化应用的主要技术瓶颈。据估算，我国泡花碱行业每年排放的碱泥量约为400-500万吨，但对于这些废弃物尚无科学有效的资源化利用技术，这既造成资源的极大浪费，又增加了生态环境污染风险。
目前，碱泥通常被用作水泥生产过程中的工业废弃物添加剂，或者作为一般固废进行填埋处理。
中国专利CN101274760A介绍了一种硅泥再生利用的生产方法，具体包括先将硅泥稀释，然后依次经机械分离、化合反应-浮选机分选、沉淀、压滤后再生利用，通过化合反应，使料浆中的金属离子或化合物形成溶于水的化合物，完成液体中的化合分离，该发明将硅泥中可利用的有效成分二氧化硅分离回收，虽然实现了资源的再生利用，但是在资源化利用过程中，仅仅分离提取了其中一部分有效成分，造成其它资源的浪费；资源化利用技术不彻底，仍有一部分废渣产生。
中国专利CN101074100A介绍了一种利用废弃硅渣生产泡花碱的方法及装置，通过杂质分离器对长期以来硅胶和泡花碱生产企业存在的问题，即大量排放的废弃硅渣造成环境污染和资源浪费的问题，提供了一种利用废弃硅渣生产泡花碱进行循环利用的方法，该方法虽然实现了资源的再生利用，但是在资源化利用过程中，仅仅分离提取了其中一部分有效成分，造成其它资源的浪费，处理固废的同时又产生大量的废水，带来新的环境问题。
中国专利CN1884070A介绍了一种利用硅泥生产白碳黑的方法，其特点是：先将硅泥料浆搅拌打匀，再进行固液分离，固体废渣自动分离清除，分离出的硅泥溶液泵入专用浮选设备内提取碳粉，通过循环泵作用使硅泥溶液在浮选缸内循环一段时间后，静置一段时间，然后，加入悬浮剂，打开浮选缸顶面透明管的排污阀，将排污阀以上透明管内污水排出，每排完一次，再加入适量的水，循环重复以上程序，直至浮选缸上透明管内的硅泥溶液中无黑色细小颗粒为止；浸酸工序是将浮选后的硅泥溶液抽入酸罐，加入碳酸氢按，搅拌均匀。再经过沉淀、洗涤、压滤、再次打浆、喷雾干燥，形成较为均匀的颗粒状白碳黑。该方法虽然实现了资源的再生利用，但是在资源化利用过程中，仅仅分离提取了其中一部分有效成分，造成其它资源的浪费，处理固废的同时又产生大量的废水，带来新的环境问题。
陶粒是一种轻骨料，具有密度小、筒压强度高、孔隙率高、隔热性能好等优点，被广泛应用于建材、水处理、园艺等行业，市场需求量很大。传统的陶粒由粘土矿物制成，由于受到粘土矿物价格的影响，生产成本较高，因此限制了粘土陶粒的产量。目前利用固体废弃物生产陶粒是一种新兴的技术，然而，尚未有利用碱泥制备陶粒的相关技术。
有鉴于此特提出本发明。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种轻质高强度陶粒及其制备方法，本发明制备陶粒的原料来源广泛，实现了泡花碱生产过程排放的碱泥资源的利用，开辟碱泥“变废为宝”的新途径，大大地降低专门用于处理碱泥的费用，并且通过掺配另一类固废粉煤灰，同时实现了多种固废的资源化利用率，有利于环境保护，具有良好的社会和经济效益。
为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：
本发明提供了一种轻质高强度陶粒，包括如下质量分数的原料：碱泥40％-70％、粉煤灰25％-55％、余量为添加剂。
本发明的上述方案中，以碱泥、粉煤灰为原料制备得到了轻质高强度陶粒，所述碱泥为湿法或干法泡花碱生产过程中排放的废渣；所述粉煤灰来自燃煤电厂，粉煤灰是一种硅铝活性物质，产量巨大，原料之间产生了协同增效作用，可选择的原料来源广、种类多且成本低，并且实现了多种固废的资源化利用。
其中，碱泥中含有硅、铝、铁等元素，具备成陶的条件，粉煤灰的加入提高了氧化铝含量，有助于成陶，提高陶粒强度；但因碱泥中氧化硅含量较高，氧化铝含量较低，直接对其进行高温焙烧易形成玻璃相泡沫，较难成型，质地脆，易破碎，因此，需加入额外助剂，提高氧化铝的含量，提高成陶可能性，增强产品的强度添加剂的加入既有助于造粒成型，又能在焙烧过程中形成挥发性气氛，促进产品内部多孔结构的形成；本发明以碱泥作为基体材料，掺配粉煤灰制备陶粒，不仅开辟了碱泥资源化利用的新渠道，还实现了不同固体废弃物协同利用新技术。
进一步的，一种轻质高强度陶粒，包括如下质量分数的原料：碱泥40％-70％、粉煤灰25％-55％、0＜添加剂≤5％。
进一步的，所述碱泥：粉煤灰：添加剂的质量比为10～21.5：5～27.5：1。
进一步的，所述碱泥：粉煤灰：添加剂的质量比为10.4～21.5：8.6～27.5：1。
当所述碱泥：粉煤灰：添加剂的量为上述质量比的时，本发明的陶粒的堆积密度为600-800kg/m3，筒压强度为10-15MPa，吸水率为4-6％，本发明的陶粒达到了质轻、筒压强度高以及吸水率低的优点，性能优异。
进一步的，所述的添加剂为腐殖酸、聚乙烯醇和聚丁醛中的一种或几种。
本发明的上述方案中，添加剂的加入既有助于造粒成型，又能在焙烧过程中形成挥发性气氛，促进产品内部多孔结构的形成。
进一步的，该陶粒的堆积密度为500-900kg/m3，筒压强度为9-15MPa，吸水率为4-10％；
优选的，该陶粒的堆积密度为600-800kg/m3，筒压强度为10-15MPa，吸水率为4-6％。
本发明的上述方案中，陶粒具有质轻、筒压强度高以及吸水率低，性能优异，能够满足建材行业陶粒使用的实际需求。
本发明还提供了一种轻质高强度陶粒的制备方法，包括将原料按一定比例依次经一次混合、研磨、二次混合、造粒、干燥、筛分、预热、焙烧、冷却后得到所述的陶粒；
其中，原料的比例为：碱泥40％-70％、粉煤灰25％-55％、余量为添加剂，添加剂的量优选0＜添加剂≤5％。
进一步的，所述的一种轻质高强度陶粒的制备方法，包括以下步骤：
S1、备料：按照一定的比例分别取碱泥、粉煤灰和添加剂；
S2、一次混合：将步骤S1中的原料进行充分混合，混合时间为30-100min，得一次混合后的原料；
S3、研磨：将步骤S2中混合后的原料进行研磨，得研磨后得原料；
S4、二次混合：将步骤S3中研磨后的原料再次混合，混合10-50min，得二次混合后的原料；
S5、造粒：将步骤S4中混合后的原料进行造粒，得到湿的球形料粒；
S6、干燥：将步骤S5中的料粒进行干燥，得干燥的料粒；
S7、筛分：将步骤S6中干燥的料粒进行筛分，选取粒径为5-15mm料球备用；
S8、预热：将步骤S7中筛分过的料球在405-600℃预加热，预加热时间为10-40min，得到预热后的料球；
S9、焙烧：将步骤S8预热完成的料球在850-1250℃进行焙烧，焙烧时间为5-45min，得高温陶粒；
S10、冷却：将步骤S9中得到的高温陶粒进行冷却后，即得。
进一步的，在步骤S3中将步骤S2中混合后的原料进行研磨，得研磨后得原料，使原料的粒径为80-300目。
进一步的，在步骤S6中将步骤S5中的料粒进行干燥，得干燥后的料粒，干燥温度为95-210℃，干燥时间为15-70min。
进一步的，在步骤S7中将步骤S6中将粒径未达到5-15mm得料球重新进行一次混料。
进一步的，在步骤S10中将步骤S9中得到的高温陶粒进行冷却至温度＜55℃后，即得。
本发明工艺简单，冷却过程中产生的热量回收利用，用于干燥或预热过程；制备的陶粒堆积密度为500-900kg/m3，筒压强度为9-15MPa，吸水率为4-10％，具有轻质、强度高、吸水率小等特点。
具体的，本发明的制备方法包括如下步骤：
S1、备料：按照一定的比例分别取碱泥、粉煤灰和添加剂；
S2、一次混合：将步骤S1中的原料送入搅拌机中进行充分混合，混合时间为30-100min，得混合后的原料；
S3、研磨：将步骤S2中混合后的原料送入研磨机进行研磨，使原料的粒径为80-300目，得研磨后得原料；
S4、二次混合：将步骤S3中研磨后的原料再次送入搅拌机中混合，混合10-50min，得二次混合后的原料；
S5、造粒：将步骤S4中混合后原料送入造粒机中进行造粒，得到湿的球形料粒；
S6、干燥：将步骤S5中的料粒送入回转窑中干燥，干燥温度为95-210℃范围内干燥，干燥时间为15-70min，得干燥后的料粒；
S7、筛分：将步骤S6中干燥后的料粒利用筛分机进行筛分，选取5-15mm料球备用；
S8、预热：将步骤S7中的料球在405-600℃预加热，预加热时间为10-40min；
S9、焙烧：将步骤S8预热完成后的物料在850-1250℃进行焙烧，焙烧时间为5-45min，得高温陶粒；
S10、冷却：将步骤S9中得到的高温陶粒送入冷却机中冷却至温度＜55℃后，即得。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本发明制备陶粒的原料来源广泛，实现了泡花碱生产过程排放的碱泥资源的利用，开辟碱泥“变废为宝”的新途径，大大地降低专门用于处理碱泥的费用，并且通过掺配另一类固废粉煤灰，同时实现了多种固废的资源化利用率，有利于环境保护，具有良好的社会和经济效益；
2、本发明以碱泥与粉煤灰混料替代黏土制备陶粒，节约了资源；
3、本发明的陶粒的制备方法采用泡花碱生产过程排放的碱泥为基本原料，以粉煤灰为添加原料，再辅以添加剂，并优化各原料的配比，从而在保证陶粒轻质基础上，还能保证陶粒具有很好的筒压强度和吸水率；
4、本发明的陶粒的制备方法通过控制陶粒制备过程中的温度和时间，使陶粒的内部结构更加稳固，能够进一步提高陶粒的各项性能。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
在附图中：
图1是本发明是轻质高强度陶粒制备方法的流程图。
需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
本实施例中采用如下原料和方法制备：
如表1所示，所述原料以质量百分数计包括：50％碱泥、45％粉煤灰和5％腐殖酸；
如图1所示，所述制备方法包括：
S1、分别取上述质量分数的碱泥、粉煤灰和腐殖酸；
S2、将步骤S1中的原料送入搅拌机中进行混合30min；
S3、将步骤S2中混合后的物料送入研磨机进行破碎研磨，使物料的粒径为200目；
S4、将步骤S3中研磨后的物料再次送入搅拌机中混合30min；
S5、将步骤S4中混合后物料送入造粒机中进行造粒，得到湿的球形料粒；
S6、将步骤S5中的球形料粒送入回转窑中干燥，干燥温度为120℃范围内干燥，干燥时间为60min；
S7、将步骤S6中干燥后的球形料粒利用筛分机进行筛分，选取8-10mm料球为备用产品；
S8、将步骤S7中8-10mm的料球在回转窑中以500℃预加热15min；
S9、步骤S8中预热完成后将物料在1030℃进行焙烧，焙烧时间为8min；
S10、将步骤S9中得到的高温陶粒送入冷却机中冷却至温度50℃后得到陶粒。
实施例2
本实施例中采用如下原料和方法制备：
如表1所示，所述原料以质量百分数计包括：58％碱泥、39％粉煤灰和3％腐殖酸；
所述制备方法包括：
S1、分别取上述质量分数的碱泥、粉煤灰和腐殖酸；
S2、将步骤S1中的原料送入搅拌机中进行混合55min；
S3、将步骤S2中混合后的物料送入研磨机进行破碎研磨，使物料的粒径为160目；
S4、将步骤S3中研磨后的物料再次送入搅拌机中混合15min；
S5、将步骤S4中混合后物料送入造粒机中进行造粒，得到湿的球形料粒；
S6、将步骤S5中的球形料粒送入回转窑中干燥，干燥温度为150℃范围内干燥，干燥时间为20min；
S7、将步骤S6中干燥后的球形料粒利用筛分机进行筛分，选取8-10mm料球为备用产品；
S8、将步骤S7中8-10mm的料球在回转窑中以420℃预加热20min；
S9、步骤S8中预热完成后将物料在910℃进行焙烧，焙烧时间为12min；
S10、将步骤S9中得到的高温陶粒送入冷却机中冷却至温度50℃后得到陶粒。
实施例3
本实施例中采用如下原料和方法制备：
如表1所示，所述原料以质量百分数计包括：43％碱泥、55％粉煤灰和2％腐殖酸；
所述制备方法包括：
S1、分别取上述质量分数的碱泥、粉煤灰和腐殖酸；
S2、将步骤S1中的原料送入搅拌机中进行混合30min；
S3、将步骤S2中混合后的物料送入研磨机进行破碎研磨，使物料的粒径为300目；
S4、将步骤S3中研磨后的物料再次送入搅拌机中混合10min；
S5、将步骤S4中混合后物料送入造粒机中进行造粒，得到湿的球形料粒；
S6、将步骤S5中的球形料粒送入回转窑中干燥，干燥温度为160℃范围内干燥，干燥时间为18min；
S7、将步骤S6中干燥后的球形料粒利用筛分机进行筛分，选取8-10mm料球为备用产品；
S8、将步骤S7中8-10mm的料球在回转窑中以550℃预加热12min；
S9、步骤S8中预热完成后将物料在1120℃进行焙烧，焙烧时间为15min；
S10、将步骤S9中得到的高温陶粒送入冷却机中冷却至温度45℃后得到陶粒。
实施例4
本实施例中采用如下原料和方法制备：
如表1所示，所述原料以质量百分数计包括：40％碱泥、46％粉煤灰和4％腐殖酸；
所述制备方法包括：
S1、分别取上述质量分数的碱泥、粉煤灰和腐殖酸；
S2、将步骤S1中的原料送入搅拌机中进行混合100min；
S3、将步骤S2中混合后的物料送入研磨机进行破碎研磨，使物料的粒径为80目；
S4、将步骤S3中研磨后的物料再次送入搅拌机中混合50min；
S5、将步骤S4中混合后物料送入造粒机中进行造粒，得到湿的球形料粒；
S6、将步骤S5中的球形料粒送入回转窑中干燥，干燥温度为95℃范围内干燥，干燥时间为70min；
S7、将步骤S6中干燥后的球形料粒利用筛分机进行筛分，选取8-10mm料球为备用产品；
S8、将步骤S7中8-10mm的料球在回转窑中以600℃预加热10min；
S9、步骤S8中预热完成后将物料在1250℃进行焙烧，焙烧时间为10min；
S10、将步骤S9中得到的高温陶粒送入冷却机中冷却至温度48℃后得到陶粒。
实施例5
本实施例中采用如下原料和方法制备：
如表1所示，所述原料以质量百分数计包括：70％碱泥、25％粉煤灰和5％腐殖酸；
所述制备方法包括：
S1、分别取上述质量分数的碱泥、粉煤灰和腐殖酸；
S2、将步骤S1中的原料送入搅拌机中进行混合80min；
S3、将步骤S2中混合后的物料送入研磨机进行破碎研磨，使物料的粒径为200目；
S4、将步骤S3中研磨后的物料再次送入搅拌机中混合40min；
S5、将步骤S4中混合后物料送入造粒机中进行造粒，得到湿的球形料粒；
S6、将步骤S5中的球形料粒送入回转窑中干燥，干燥温度为210℃范围内干燥，干燥时间为15min；
S7、将步骤S6中干燥后的球形料粒利用筛分机进行筛分，选取8-10mm料球为备用产品；
S8、将步骤S7中8-10mm的料球在回转窑中以405℃预加热40min；
S9、步骤S8中预热完成后将物料在850℃进行焙烧，焙烧时间为20min；
S10、将步骤S9中得到的高温陶粒送入冷却机中冷却至温度45℃后得到陶粒。
实施例6
本实施例中采用如下原料和方法制备：
如表1所示，所述原料以质量百分数计包括：65％碱泥、34％粉煤灰和1％腐殖酸；
所述制备方法包括：
S1、分别取上述质量分数的碱泥、粉煤灰和腐殖酸；
S2、将步骤S1中的原料送入搅拌机中进行混合40min；
S3、将步骤S2中混合后的物料送入研磨机进行破碎研磨，使物料的粒径为100目；
S4、将步骤S3中研磨后的物料再次送入搅拌机中混合20min；
S5、将步骤S4中混合后物料送入造粒机中进行造粒，得到湿的球形料粒；
S6、将步骤S5中的球形料粒送入回转窑中干燥，干燥温度为100℃范围内干燥，干燥时间为70min；
S7、将步骤S6中干燥后的球形料粒利用筛分机进行筛分，选取8-10mm料球为备用产品；
S8、将步骤S7中8-10mm的料球在回转窑中以450℃预加热14min；
S9、步骤S8中预热完成后将物料在850℃进行焙烧，焙烧时间为45min；
S10、将步骤S9中得到的高温陶粒送入冷却机中冷却至温度52℃后得到陶粒。
实施例7
本实施例中采用如下原料和方法制备：
如表1所示，所述原料以质量百分数计包括：50％碱泥、49％粉煤灰和1％腐殖酸；
所述制备方法包括：
S1、分别取上述质量分数的碱泥、粉煤灰和腐殖酸；
S2、将步骤S1中的原料送入搅拌机中进行混合55min；
S3、将步骤S2中混合后的物料送入研磨机进行破碎研磨，使物料的粒径为160目；
S4、将步骤S3中研磨后的物料再次送入搅拌机中混合15min；
S5、将步骤S4中混合后物料送入造粒机中进行造粒，得到湿的球形料粒；
S6、将步骤S5中的球形料粒送入回转窑中干燥，干燥温度为150℃范围内干燥，干燥时间为20min；
S7、将步骤S6中干燥后的球形料粒利用筛分机进行筛分，选取8-10mm料球为备用产品；
S8、将步骤S7中8-10mm的料球在回转窑中以420℃预加热20min；
S9、步骤S8中预热完成后将物料在910℃进行焙烧，焙烧时间为12min；
S10、将步骤S9中得到的高温陶粒送入冷却机中冷却至温度40℃后得到陶粒。
实施例8-14
如表1所示，实施例8-14与实施例1-7的区别在于原料中的添加剂种类有所调整，具体为将添加剂的种类由腐殖酸替换为聚乙烯醇。
实施例15-21
如表1所示，实施例15-21与实施例1-7的区别在于原料中的添加剂种类有所调整，具体为将添加剂的种类由腐殖酸替换为聚丁醛。
实施例22
本实施例中采用如下原料和方法制备：
如表1所示，所述原料以质量百分数计包括：58％碱泥、39％粉煤灰、1％腐殖酸、1％聚乙烯醇和1％聚丁醛；
所述制备方法包括：
S1、分别取上述质量分数的碱泥、粉煤灰、腐殖酸、聚乙烯醇和聚丁醛；
S2、将步骤S1中的原料送入搅拌机中进行混合55min；
S3、将步骤S2中混合后的物料送入研磨机进行破碎研磨，使物料的粒径为160目；
S4、将步骤S3中研磨后的物料再次送入搅拌机中混合15min；
S5、将步骤S4中混合后物料送入造粒机中进行造粒，得到湿的球形料粒；
S6、将步骤S5中的球形料粒送入回转窑中干燥，干燥温度为150℃范围内干燥，干燥时间为20min；
S7、将步骤S6中干燥后的球形料粒利用筛分机进行筛分，选取8-10mm料球为备用产品；
S8、将步骤S7中8-10mm的料球在回转窑中以420℃预加热20min；
S9、步骤S8中预热完成后将物料在910℃进行焙烧，焙烧时间为12min；
S10、将步骤S9中得到的高温陶粒送入冷却机中冷却至温度50℃后得到陶粒。
实施例23
本实施例中采用如下原料和方法制备：
如表1所示，所述原料以质量百分数计包括：58％碱泥、39％粉煤灰、1％腐殖酸聚和2％乙烯醇；
所述制备方法包括：
S1、分别取上述质量分数的碱泥、粉煤灰、腐殖酸和乙烯醇；
S2、将步骤S1中的原料送入搅拌机中进行混合55min；
S3、将步骤S2中混合后的物料送入研磨机进行破碎研磨，使物料的粒径为160目；
S4、将步骤S3中研磨后的物料再次送入搅拌机中混合15min；
S5、将步骤S4中混合后物料送入造粒机中进行造粒，得到湿的球形料粒；
S6、将步骤S5中的球形料粒送入回转窑中干燥，干燥温度为150℃范围内干燥，干燥时间为20min；
S7、将步骤S6中干燥后的球形料粒利用筛分机进行筛分，选取8-10mm料球为备用产品；
S8、将步骤S7中8-10mm的料球在回转窑中以420℃预加热20min；
S9、步骤S8中预热完成后将物料在910℃进行焙烧，焙烧时间为12min；
S10、将步骤S9中得到的高温陶粒送入冷却机中冷却至温度50℃后得到陶粒。
实施例24
本实施例中采用如下原料和方法制备：
如表1所示，所述原料以质量百分数计包括：58％碱泥、39％粉煤灰、2％腐殖酸和1％聚丁醛；
所述制备方法包括：
S1、分别取上述质量分数的碱泥、粉煤灰、腐殖酸和聚丁醛；
S2、将步骤S1中的原料送入搅拌机中进行混合55min；
S3、将步骤S2中混合后的物料送入研磨机进行破碎研磨，使物料的粒径为160目；
S4、将步骤S3中研磨后的物料再次送入搅拌机中混合15min；
S5、将步骤S4中混合后物料送入造粒机中进行造粒，得到湿的球形料粒；
S6、将步骤S5中的球形料粒送入回转窑中干燥，干燥温度为150℃范围内干燥，干燥时间为20min；
S7、将步骤S6中干燥后的球形料粒利用筛分机进行筛分，选取8-10mm料球为备用产品；
S8、将步骤S7中8-10mm的料球在回转窑中以420℃预加热20min；
S9、步骤S8中预热完成后将物料在910℃进行焙烧，焙烧时间为12min；
S10、将步骤S9中得到的高温陶粒送入冷却机中冷却至温度50℃后得到陶粒。
对比例1
本实施例中采用如下原料和方法制备：
如表1所示，所述原料以质量百分数计包括：58％碱泥和39％粉煤灰；
所述制备方法包括：
S1、分别取上述质量分数的碱泥和粉煤灰；
S2、将步骤S1中的原料送入搅拌机中进行混合55min；
S3、将步骤S2中混合后的物料送入研磨机进行破碎研磨，使物料的粒径为160目；
S4、将步骤S3中研磨后的物料再次送入搅拌机中混合15min；
S5、将步骤S4中混合后物料送入造粒机中进行造粒，得到湿的球形料粒；
S6、将步骤S5中的球形料粒送入回转窑中干燥，干燥温度为150℃范围内干燥，干燥时间为20min；
S7、将步骤S6中干燥后的球形料粒利用筛分机进行筛分，选取8-10mm料球为备用产品；
S8、将步骤S7中8-10mm的料球在回转窑中以420℃预热20min；
S9、步骤S8中预热完成后将物料在910℃进行焙烧，焙烧时间为12min；
S10、将步骤S9中得到的高温陶粒送入冷却机中冷却至温度50℃后，得到陶粒。
对比例2
本实施例中采用如下原料和方法制备：
如表1所示，所述原料以质量百分数计包括：58％碱泥和3％腐殖酸；
所述制备方法包括：
S1、分别取上述质量分数的碱泥和腐殖酸；
S2、将步骤S1中的原料送入搅拌机中进行混合55min；
S3、将步骤S2中混合后的物料送入研磨机进行破碎研磨，使物料的粒径为160目；
S4、将步骤S3中研磨后的物料再次送入搅拌机中混合15min；
S5、将步骤S4中混合后物料送入造粒机中进行造粒，得到湿的球形料粒；
S6、将步骤S5中的球形料粒送入回转窑中干燥，干燥温度为150℃范围内干燥，干燥时间为20min；
S7、将步骤S6中干燥后的球形料粒利用筛分机进行筛分，选取8-10mm料球为备用产品；
S8、将步骤S7中8-10mm的料球在回转窑中以420℃预热20min；
S9、步骤S8中预热完成后将物料在910℃进行焙烧，焙烧时间为12min；
S10、将步骤S9中得到的高温陶粒送入冷却机中冷却至温度50℃后，很难得到陶粒。
各实施例中陶粒原料中各组分的比例汇总见表1。
表1
实验例1
对实施例1-24以及对比例1-2中得到的产品根据国家标准GB/T17431.2-2010《轻集料及其试验方法第2部分：轻集料试验方法》测定产品的堆积密度、筒压强度和吸水率，结果见表2；
表2
由表2可以看出，本发明的陶粒的堆积密度为500-900kg/m3，优选600-800kg/m3，筒压强度为9-15MPa，优选10-15MPa，吸水率为4-10％，优选4-6％，本发明的陶粒具有质轻、筒压强度高以及吸水率低等优点，性能优异，能够满足建材行业陶粒使用的实际需求，具有广阔的应用前景。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，上述实施例中的实施方案也可以进一步组合或者替换，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。
Claims (10)
1.一种轻质高强度陶粒，其特征在于：包括如下质量分数的原料：碱泥40％-70％、粉煤灰25％-55％、余量为添加剂。
2.根据权利要求1所述的轻质高强度陶粒，其特征在于：包括如下质量分数的原料：碱泥40％-70％、粉煤灰25％-55％、0＜添加剂≤5％。
3.根据权利要求1或2所述的轻质高强度陶粒，其特征在于：所述的添加剂为腐殖酸、聚乙烯醇和聚丁醛中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的轻质高强度陶粒，其特征在于：该陶粒的堆积密度为500-900kg/m3，筒压强度为9-15MPa，吸水率为4-10％；
优选的，该陶粒的堆积密度为600-800kg/m3，筒压强度为10-15MPa，吸水率为4-6％。
5.一种如权利要求1-4任一所述的轻质高强度陶粒的制备方法，其特征在于：包括将原料按一定比例依次经一次混合、研磨、二次混合、造粒、干燥、筛分、预热、焙烧、冷却后得到所述的陶粒；
其中，原料的比例为：碱泥40％-70％、粉煤灰25％-55％、余量为添加剂。
6.根据权利要求5所述的轻质高强度陶粒的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、备料：按照一定的比例分别取碱泥、粉煤灰和添加剂；
S2、一次混合：将步骤S1中的原料进行充分混合，混合时间为30-100min，得一次混合后的原料；
S3、研磨：将步骤S2中混合后的原料进行研磨，得研磨后得原料；
S4、二次混合：将步骤S3中研磨后的原料再次混合，混合10-50min，得二次混合后的原料；
S5、造粒：将步骤S4中混合后的原料进行造粒，得到湿的球形料粒；
S6、干燥：将步骤S5中的料粒进行干燥，得干燥的料粒；
S7、筛分：将步骤S6中干燥的料粒进行筛分，选取粒径为5-15mm料球备用；
S8、预热：将步骤S7中筛分过的料球在405-600℃预加热，预加热时间为10-40min，得到预热后的料球；
S9、焙烧：将步骤S8预热完成的料球在850-1250℃进行焙烧，焙烧时间为5-45min，得高温陶粒；
S10、冷却：将步骤S9中得到的高温陶粒进行冷却，即得。
7.根据权利要求6所述的轻质高强度陶粒，其特征在于：在步骤S3中将步骤S2中混合后的原料进行研磨，得研磨后得原料，使原料的粒径为80-300目。
8.根据权利要求6所述的轻质高强度陶粒的制备方法，其特征在于：在步骤S6中将步骤S5中的料粒进行干燥，得干燥后的料粒，干燥温度为95-210℃，干燥时间为15-70min。
9.根据权利要求6所述的轻质高强度陶粒的制备方法，其特征在于：在步骤S7中将步骤S6中将粒径未达到5-15mm的料球重新进行一次混料。
10.根据权利要求6所述的轻质高强度陶粒的制备方法，其特征在于：在步骤S10中将步骤S9中得到的高温陶粒进行冷却至温度＜55℃后，即得。
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