CN115536424A - 一种包裹有硅铝质尾矿硬核的复合陶粒及其生产方法 - Google Patents
一种包裹有硅铝质尾矿硬核的复合陶粒及其生产方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115536424A CN115536424A CN202211397952.2A CN202211397952A CN115536424A CN 115536424 A CN115536424 A CN 115536424A CN 202211397952 A CN202211397952 A CN 202211397952A CN 115536424 A CN115536424 A CN 115536424A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ceramsite
- inclusion
- silicon
- solid waste
- aluminum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 claims abstract description 64
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 47
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 32
- CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N alumanylidynesilicon Chemical compound [Al].[Si] CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 210000003000 inclusion body Anatomy 0.000 claims abstract description 24
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 38
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 29
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 28
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 25
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 24
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 21
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 21
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 8
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 8
- DLHONNLASJQAHX-UHFFFAOYSA-N aluminum;potassium;oxygen(2-);silicon(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Si+4].[Si+4].[Si+4].[K+] DLHONNLASJQAHX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 8
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 8
- 229910052656 albite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 7
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 4
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 4
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 3
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 3
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N potassium oxide Chemical compound [O-2].[K+].[K+] CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910001950 potassium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 3
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 7
- 238000000227 grinding Methods 0.000 abstract description 4
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 2
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- -1 and shale Substances 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 description 1
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 1
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009270 solid waste treatment Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 description 1
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
- C04B38/009—Porous or hollow ceramic granular materials, e.g. microballoons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B33/00—Clay-wares
- C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
- C04B33/04—Clay; Kaolin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B33/00—Clay-wares
- C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
- C04B33/13—Compounding ingredients
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B33/00—Clay-wares
- C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
- C04B33/13—Compounding ingredients
- C04B33/132—Waste materials; Refuse; Residues
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/74—Physical characteristics
- C04B2235/77—Density
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/60—Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
本发明公开了一种包裹有硅铝质尾矿硬核的复合陶粒及其生产方法，该复合陶粒为椭球形，平均粒型系数小于2，球体粒径为2mm～16mm；该复合陶粒由包裹体和被包裹体构成，且包裹体包裹被包裹体形成球体；所述包裹体是由硅铝质固体废物及助熔剂构成，所述硅铝质固体废物粒径小于0.1mm；被包裹体是由硅铝质固体废物硬质颗粒状物质构成，其粒径为0.1mm～2mm。本发明所用原料全部为固体废物，陶粒生产过程中所需的尾矿尾泥、尾矿颗粒原料全部为采矿加工后的遗存，大部分原料无需破碎粉磨，搅拌造粒合为一体，生产工艺进一步简化，从而解决了自然资源过度开采造成的生态环境破坏问题；解决了生产过程中粉磨量大、作业现场污染严重问题。
Description
技术领域
本发明涉及固废资源化利用领域，具体为一种包裹有硅铝质尾矿硬核的复合陶粒及其生产方法。
背景技术
随着中国经济的不断发展，工业及城市固废量与日俱增，已经制约了中国经济的健康发展。譬如煤矸石，每年新增1亿多吨，历年积存的煤矸石已超过45亿吨，占地5万多亩，已形成1500多座大型矸石山。2021年底，全国铁矿废石堆2857座，累计存放量132亿吨，仅2021年全国铁矿就排放废石9.4亿吨，利用率19.8％。据不完全统计，目前中国城市的存量建筑渣土已超过30亿吨，每年至少还有3亿吨的增量，但其利用率非常低，主要以堆存处理为主，其他固体废物的存量及年排放量不再此枚举。如此大量固体废弃物不仅占用大量的土地，并对环境造成严重污染，而且也是一种资源浪费。做好固体废弃物处理与资源化利用，利用固体废弃物生产陶粒，不仅为社会减少环境污染创造社会效益，还可以为企业创造一定的经济效益。
现有技术在使用时，如：
专利一CN202111209834.X一种复合陶粒及其制备方法,本发明提供一种复合陶粒及其制备方法，所述方法包括以下步骤；将所述淤泥、页岩和粘结剂混合球磨得到混合粉料；所述淤泥、页岩和粘结剂的质量比为：20-25：50-60：5-10；将所述混合粉料造粒，得到生料球；预热烘干所述生料球至含水率小于2％；将烘干后的生料球采用生物质焙烧，焙烧结束后冷却得到所述复合陶粒。使用淤泥、页岩制备陶粒，一方面保护环境、减少了污染治理的开支，充分贯彻了变废为宝、以废治废的理念。
专利一虽然采用固废淤泥，但比例很小，未能实现固废大宗化利用；配比中使用的页岩属自然资源，现已限采禁采，另一方面页岩使用时，要对基进行破碎粉磨，加大了生产成本。
专利二CN201510964934.1一种粉煤灰包覆污泥陶粒及其制备方法,本发明涉及一种粉煤灰包覆污泥陶粒及其制备方法，以污泥为主要原料，以页岩、长石粉、发泡剂为辅助原料，其中干基污泥在陶粒原材料中的掺量是35.0-58.0wt％，页岩在陶粒原材料中的掺量是30.0-38.0wt％。首先按照设计成分配比准确称量干基污泥或具有一定水分的湿污泥、页岩、长石粉及发泡剂后混合均匀，将混合料造粒，在污泥陶粒生坯表面包覆一层粉煤灰，同时在回转窑内加入一定量的粉煤灰粉，之后对粉煤灰包覆污泥陶粒生坯进行发泡烧成，退火冷却后即可得到污泥陶粒。本发明以污泥为主要原料制备陶粒，采用粉煤灰包覆污泥陶粒可有效防止动态烧成过程中陶粒之间的相互粘连，提高陶粒成品率，同时使污水厂污泥的利用朝着无害化、减量化和资源化的方向发展，具有显著的经济效益、环境效益和社会效益。
但是专利二涉及的原料页岩掺量高达30.0-38.0wt％，属禁采限采，不能实现大宗化固废利用，页岩使用时，要对其进行破碎粉磨，加大了生产成本。
专利三CN201811652094.5一种高强度轻质页岩陶粒及其制备方法,本发明涉及陶粒加工技术领域，具体涉及一种高强度轻质页岩陶粒及其制备方法，由以下质量百分数的原料组成：页岩5％-10％、铝矾土16％-25％、蛭石3％-7％、粉煤灰16％-22％、石英粉15％-25％、高岭石12％-17％、珍珠岩1％-3％、生石灰1％-3％和水洗砂9％-14％。本发明页岩陶粒的制备工艺，在现有工艺待烧制之前增加一个发酵工艺，制得的陶粒具有较佳的膨胀倍数，陶粒孔径大小均匀，具有较低的吸水率及较低的堆密度,兼顾对陶粒轻质和强度的要求。
但是专利三大部分原料为自然资源属禁采限采，不能实现大宗化固废利用。
专利四CN202011535612.2一种高性能煤矸石陶粒的生产工艺,本公开公开了一种高性能煤矸石陶粒的生产工艺,涉及煤矸石陶粒生产技术领域，包含材料及配比和制造工艺流程，材料配比为：煤矸石粉料95～100％，废弃植物粉料0～5％；工艺流程为：对煤矸石进行破碎、烘干、磨细、过筛后，得到粒径小于0.3mm的煤矸石粉料，其特征是：煤矸石利用率很高，陶粒吸水率低，陶粒成本低，陶粒强度高。该陶粒符合国家标准《轻集料及其试验方法第1部分：轻集料》GB/T17431.1的要求。
专利四大部分原料为煤矸石，可实现大宗化固废利用，但不足之处在于，需要对煤矸石进行破碎粉磨，加大了生产成本，造成作业环境粉尘污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种包裹有硅铝质尾矿硬核的复合陶粒及其生产方法，以解决自然资源过度开采造成的生态环境破坏、生产过程中粉磨量大、作业现场污染严重、生产过程中陶粒原料加工工艺复杂、陶粒生产中固体废物消耗量小的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种包裹有硅铝质尾矿硬核的复合陶粒，该复合陶粒为椭球形，平均粒型系数小于2，球体粒径为2mm～16mm；
该复合陶粒由包裹体和被包裹体构成，且包裹体包裹被包裹体形成球体；
所述包裹体是由硅铝质固体废物及助熔剂构成，所述硅铝质固体废物粒径小于0.1mm；
被包裹体是由硅铝质固体废物硬质颗粒状物质构成，其粒径为0.1mm～2mm。
优选的，所述硅铝质固体废物是指含有氧化硅和氧化铝的物质，所述助熔剂为含有氧化钙、氧化镁、氧化铁、氧化钾和氧化钠物质的一种或任意两种及以上的混合物。
优选的，构成所述包裹体的硅铝质固体废物是由煤矸石泥料、建筑弃土、高岭土尾泥和铁尾矿尾泥的一种或任意两种及以上混合而成。
优选的，构成所述包裹体的助熔剂是由电石渣、煤化工无机污泥、造纸白泥、钾长石尾泥和钠长石尾泥的一种或任意两种及以上混合而成。
优选的，构成所述被包裹体的硅铝质固体废物为煤矸石颗粒和铁尾矿颗粒中任意一个。
一种根据上述的一种包裹有硅铝质尾矿硬核的复合陶粒的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、将构成包裹体的硅铝质固体废物、构成被包裹体的硅铝质固体废物和助熔剂进行烘干处理；
S2、将步骤S1中烘干后的构成包裹体的硅铝质固体废物与构成被包裹体的硅铝质固体废物按重量比例为60％-90％：10％-40％进行配料后，进行均化和陈化处理并得到混合物料；
S3、将步骤S2中配好的混合物料与步骤S1中助熔剂按重量比例为80％-100％：0％-20％进行混合配料；
S4、将步骤S3中配好的混合物料送入混料机中，同时加入水搅拌，进行配料，使其充分混合以使包裹体均匀包裹被包裹体，其中混料机中含水量为20％～25％；
S5、将步骤S4中配好的混合配料送入至行星式轮辗搅拌造粒一体机进行搅拌造成陶粒生料，陶粒生料到达粒径2mm～16mm后自动溢出行星式轮辗搅拌造粒一体机，由皮带送至烘干机进行120℃烘干，烘干时间为3～5h；
S6、将步骤S5中烘干后的陶粒生料粒快速送入炉内进行锻烧，煅烧温度为850℃，时间为1h，取出煅烧后的陶粒并经过自然冷却和筛分得到复合陶粒成品；
S7、将步骤S6中锻烧好的复合陶粒成品入库。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明所用原料全部为固体废物，陶粒生产过程中所需的尾矿尾泥、尾矿颗粒原料全部为采矿加工后的遗存，基本满足本技术的粒径要求，大部分原料无需破碎粉磨，搅拌造粒技术采用的是行星轮辗搅拌造粒一体机，搅拌造粒合为一体，生产工艺进一步简化，从而解决了自然资源过度开采造成的生态环境破坏问题；解决了生产过程中粉磨量大、作业现场污染严重问题；解决了生产过程中陶粒原料加工工艺复杂问题；解决了陶粒生产中固体废物消耗量小问的题，实现全固废大宗资源化利用、无尘化作业或微尘化作业、低成本生产运营。
附图说明
图1为本发明一种包裹有硅铝质尾矿硬核的复合陶粒及其生产方法复合陶粒结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，其中煤矸石泥料、建筑弃土、高岭土尾泥和铁尾矿尾泥的质量成分如表一所示：
表一(单位：％)
其余为杂质。
电石渣、煤化工无机污泥、造纸白泥、钾长石尾泥和钠长石尾泥的质量成分如表二所示：
表二(单位：％)
其余为杂质。
煤矸石颗粒和铁尾矿颗粒的质量成分如表三所示：
表三(单位：％)
其余为杂质。
实施例一
本发明提供一种技术方案：一种包裹有硅铝质尾矿硬核的复合陶粒，该复合陶粒为椭球形，平均粒型系数小于2，球体粒径为2mm～16mm；
该复合陶粒由包裹体和被包裹体构成，且包裹体包裹被包裹体形成球体；
所述包裹体是由硅铝质固体废物及助熔剂构成，所述硅铝质固体废物粒径小于0.1mm；
被包裹体是由硅铝质固体废物硬质颗粒状物质构成，其粒径为0.1mm～2mm。
所述硅铝质固体废物是指含有氧化硅和氧化铝的物质，所述助熔剂为含有氧化钙、氧化镁、氧化铁、氧化钾和氧化钠物质的一种或任意两种及以上的混合物。
构成所述包裹体的硅铝质固体废物是由煤矸石泥料、建筑弃土、高岭土尾泥和铁尾矿尾泥按重量均等混合而成。
构成所述包裹体的助熔剂是由电石渣、煤化工无机污泥、造纸白泥、钾长石尾泥和钠长石尾泥按重量均等混合而成。
构成所述被包裹体的硅铝质固体废物为煤矸石颗粒。
一种根据上述的包裹有硅铝质尾矿硬核的复合陶粒的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、将构成包裹体的硅铝质固体废物、构成被包裹体的硅铝质固体废物和助熔剂进行烘干处理；
S2、将步骤S1中烘干后的构成包裹体的硅铝质固体废物与构成被包裹体的硅铝质固体废物按重量比例为60％-90％：10％-40％进行配料后，进行均化和陈化处理并得到混合物料；
S3、将步骤S2中配好的混合物料与步骤S1中助熔剂按重量比例为80％-100％：0％-20％进行混合配料；
S4、将步骤S3中配好的混合物料送入混料机中，同时加入水搅拌，进行配料，使其充分混合以使包裹体均匀包裹被包裹体，其中混料机中含水量为20％～25％；
S5、将步骤S4中配好的混合配料送入至行星式轮辗搅拌造粒一体机进行搅拌造成陶粒生料，陶粒生料到达粒径2mm～16mm后自动溢出行星式轮辗搅拌造粒一体机，由皮带送至烘干机进行120℃烘干，烘干时间为3～5h；
S6、将步骤S5中烘干后的陶粒生料粒快速送入炉内进行锻烧，煅烧温度为850℃，时间为1h，取出煅烧后的陶粒并经过自然冷却和筛分得到复合陶粒成品；
S7、将步骤S6中锻烧好的复合陶粒成品入库。
实施例二
与实施例一不同的是：
构成所述包裹体的硅铝质固体废物是由煤矸石泥料和建筑弃土混合而成。
构成所述包裹体的助熔剂是由电石渣、煤化工无机污泥和造纸白泥混合而成。
实施例三
与实施例一不同的是：
构成所述包裹体的硅铝质固体废物是由高岭土尾泥和铁尾矿尾泥混合而成。
构成所述包裹体的助熔剂是由造纸白泥、钾长石尾泥和钠长石尾泥混合而成。
实施例四
与实施例一不同的是：
S2、将步骤S1中烘干后的构成包裹体的硅铝质固体废物与构成被包裹体的硅铝质固体废物按重量比例为60％：40％进行配料后，进行均化和陈化处理并得到混合物料；
S3、将步骤S2中配好的混合物料与步骤S1中助熔剂按重量比例为70％：30％进行混合配料。
实施例五
与实施例四不同的是：
S2、将步骤S1中烘干后的构成包裹体的硅铝质固体废物与构成被包裹体的硅铝质固体废物按重量比例为70％：30％进行配料后，进行均化和陈化处理并得到混合物料；
S3、将步骤S2中配好的混合物料与步骤S1中助熔剂按重量比例为90％：10％进行混合配料。
实施例六
与实施例四不同的是：
S2、将步骤S1中烘干后的构成包裹体的硅铝质固体废物与构成被包裹体的硅铝质固体废物按重量比例为80％：20％进行配料后，进行均化和陈化处理并得到混合物料；
S3、将步骤S2中配好的混合物料与步骤S1中助熔剂按重量比例为90％：10％进行混合配料。
实施例七
与实施例四不同的是：
S2、将步骤S1中烘干后的构成包裹体的硅铝质固体废物与构成被包裹体的硅铝质固体废物按重量比例为90％：10％进行配料后，进行均化和陈化处理并得到混合物料；
S3、将步骤S2中配好的混合物料与步骤S1中助熔剂按重量比例为100％：0％进行混合配料。
实施例八
与实施例一不同的是：
构成所述被包裹体的硅铝质固体废物为铁尾矿颗粒。
实施例九
与实施例一不同的是：
构成所述包裹体的硅铝质固体废物是由煤矸石泥料、建筑弃土、高岭土尾泥和铁尾矿尾泥的一种或任意两种及以上混合而成。
构成所述包裹体的助熔剂是由电石渣、煤化工无机污泥、造纸白泥、钾长石尾泥和钠长石尾泥的一种或任意两种及以上混合而成。
实施例十
与实施例一不同的是：
构成所述包裹体的硅铝质固体废物是由煤矸石泥料、建筑弃土、高岭土尾泥和铁尾矿尾泥按重量比3：3：2：2的比例混合而成。
构成所述包裹体的助熔剂是由电石渣、煤化工无机污泥、造纸白泥、钾长石尾泥和钠长石尾泥按重量比3：3：2：1：1的比例混合而成。
实施例十一
与实施例一不同的是：
构成所述包裹体的硅铝质固体废物是由煤矸石泥料、建筑弃土、高岭土尾泥和铁尾矿尾泥按重量比2：2：3：3的比例混合而成。
构成所述包裹体的助熔剂是由电石渣、煤化工无机污泥、造纸白泥、钾长石尾泥和钠长石尾泥按重量比1：1：2：3：3的比例混合而成。
随机选取本发明的上述具体实施例中得到的高性能陶粒成品作为测试样品进行性能测试，具体参数性能见以下表四中的内容。
表四
由表四试验所得数据可知，及各实施例所对应的样品图(如图1所示，各实施例样品图无较大区别)制得的陶粒均符合GB-T17431.1-2010《轻集料及其试验方法第1部分轻集料》中密度等级400级的轻粗集料，膨胀度适中，其中，可从性能数据表看出实施例四的样品综合性能最佳，且膨胀系数较高。
因此根据本发明制得的产品符合GB-T17431.1-2010《轻集料及其试验方法第1部分轻集料》中密度等级400级的轻粗集料，然而本发明所用原料全部为固体废物，陶粒生产过程中所需的尾矿尾泥、尾矿颗粒原料全部为采矿加工后的遗存，基本满足本技术的粒径要求，大部分原料无需破碎粉磨，搅拌造粒技术采用的是行星轮辗搅拌造粒一体机，搅拌造粒合为一体，生产工艺进一步简化，从而解决了自然资源过度开采造成的生态环境破坏问题；解决了生产过程中粉磨量大、作业现场污染严重问题；解决了生产过程中陶粒原料加工工艺复杂问题；解决了陶粒生产中固体废物消耗量小问题，实现全固废大宗资源化利用、无尘化作业或微尘化作业、低成本生产运营。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种包裹有硅铝质尾矿硬核的复合陶粒，其特征在于：该复合陶粒为椭球形，平均粒型系数小于2，球体粒径为2mm～16mm；
该复合陶粒由包裹体和被包裹体构成，且包裹体包裹被包裹体形成球体；
所述包裹体是由硅铝质固体废物及助熔剂构成，所述硅铝质固体废物粒径小于0.1mm；
被包裹体是由硅铝质固体废物硬质颗粒状物质构成，其粒径为0.1mm～2mm。
2.根据权利要求1所述的一种包裹有硅铝质尾矿硬核的复合陶粒，其特征在于：所述硅铝质固体废物是指含有氧化硅和氧化铝的物质，所述助熔剂为含有氧化钙、氧化镁、氧化铁、氧化钾和氧化钠物质的一种或任意两种及以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种包裹有硅铝质尾矿硬核的复合陶粒，其特征在于：构成所述包裹体的硅铝质固体废物是由煤矸石泥料、建筑弃土、高岭土尾泥和铁尾矿尾泥的一种或任意两种及以上混合而成。
4.根据权利要求1所述的一种包裹有硅铝质尾矿硬核的复合陶粒，其特征在于：构成所述包裹体的助熔剂是由电石渣、煤化工无机污泥、造纸白泥、钾长石尾泥和钠长石尾泥的一种或任意两种及以上混合而成。
5.根据权利要求1所述的一种包裹有硅铝质尾矿硬核的复合陶粒，其特征在于：构成所述被包裹体的硅铝质固体废物为煤矸石颗粒和铁尾矿颗粒中任意一个。
6.一种根据权利要求1-5任一所述的一种包裹有硅铝质尾矿硬核的复合陶粒的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、将构成包裹体的硅铝质固体废物、构成被包裹体的硅铝质固体废物和助熔剂进行烘干处理；
S2、将步骤S1中烘干后的构成包裹体的硅铝质固体废物与构成被包裹体的硅铝质固体废物按重量比例为60％-90％：10％-40％进行配料后，进行均化和陈化处理并得到混合物料；
S3、将步骤S2中配好的混合物料与步骤S1中助熔剂按重量比例为80％-100％：0％-20％进行混合配料；
S4、将步骤S3中配好的混合物料送入混料机中，同时加入水搅拌，进行配料，使其充分混合以使包裹体均匀包裹被包裹体，其中混料机中含水量为20％～25％；
S5、将步骤S4中配好的混合配料送入至行星式轮辗搅拌造粒一体机进行搅拌造成陶粒生料，陶粒生料到达粒径2mm～16mm后自动溢出行星式轮辗搅拌造粒一体机，由皮带送至烘干机进行120℃烘干，烘干时间为3～5h；
S6、将步骤S5中烘干后的陶粒生料粒快速送入炉内进行锻烧，煅烧温度为850℃，时间为1h，取出煅烧后的陶粒并经过自然冷却和筛分得到复合陶粒成品；
S7、将步骤S6中锻烧好的复合陶粒成品入库。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211397952.2A CN115536424A (zh) | 2022-11-09 | 2022-11-09 | 一种包裹有硅铝质尾矿硬核的复合陶粒及其生产方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211397952.2A CN115536424A (zh) | 2022-11-09 | 2022-11-09 | 一种包裹有硅铝质尾矿硬核的复合陶粒及其生产方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115536424A true CN115536424A (zh) | 2022-12-30 |
Family
ID=84720546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211397952.2A Pending CN115536424A (zh) | 2022-11-09 | 2022-11-09 | 一种包裹有硅铝质尾矿硬核的复合陶粒及其生产方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115536424A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116375451A (zh) * | 2023-02-03 | 2023-07-04 | 淮南东辰固废利用有限公司 | 一种煤矸石生产陶粒用原料加工工艺 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101857417A (zh) * | 2009-04-09 | 2010-10-13 | 黄兆龙 | 轻质骨材的制造方法 |
| CN110615667A (zh) * | 2018-06-19 | 2019-12-27 | 华北理工大学 | 基于铁尾矿和碱渣的核壳结构陶粒及其制备方法 |
| CN111056759A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-04-24 | 西安建筑科技大学 | 一种核壳结构陶粒包覆层添加剂及其应用 |
| CN112707663A (zh) * | 2021-01-30 | 2021-04-27 | 北京工业大学 | 一种赤泥核壳结构细骨料的制备方法 |
-
2022
- 2022-11-09 CN CN202211397952.2A patent/CN115536424A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101857417A (zh) * | 2009-04-09 | 2010-10-13 | 黄兆龙 | 轻质骨材的制造方法 |
| CN110615667A (zh) * | 2018-06-19 | 2019-12-27 | 华北理工大学 | 基于铁尾矿和碱渣的核壳结构陶粒及其制备方法 |
| CN111056759A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-04-24 | 西安建筑科技大学 | 一种核壳结构陶粒包覆层添加剂及其应用 |
| CN112707663A (zh) * | 2021-01-30 | 2021-04-27 | 北京工业大学 | 一种赤泥核壳结构细骨料的制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 王彩丽著: "《核壳结构无机复合粉体的制备技术及其应用》", 冶金工业出版社, pages: 1 - 2 * |
| 胡晨光等: "铁尾矿与碱渣基核壳高强陶粒的制备与性能研究", pages 197 - 203 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116375451A (zh) * | 2023-02-03 | 2023-07-04 | 淮南东辰固废利用有限公司 | 一种煤矸石生产陶粒用原料加工工艺 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100445232C (zh) | 矿山尾矿蒸压砖及其制造方法 | |
| CN107324830A (zh) | 一种利用铸造废砂和废灰制作的轻质陶粒及其制备方法 | |
| CN101215137A (zh) | 锰铁矿渣混凝土掺合料及其生产方法 | |
| CN1252781A (zh) | 一种高料浆浓度、快凝和快硬的回填方法和材料 | |
| CN102826827A (zh) | 一种以陶瓷抛光渣为主料的烧结瓷渣砖及其生产方法 | |
| CN104310813B (zh) | 以石材废料为原料的绿色生态水泥及其生产方法 | |
| CN113582569A (zh) | 一种以垃圾焚烧底灰为原料的人造骨料及其制备方法 | |
| CN111825430A (zh) | 一种高强煤矸石陶粒及其制备方法 | |
| CN112374843A (zh) | 一种利用湿磨钢渣矿浆制备矿山充填混凝土的方法 | |
| CN108892497A (zh) | 一种利用赤泥作粘结剂和助熔剂的高强陶粒及其制备方法 | |
| CN110041051A (zh) | 一种河道底泥和建筑泥浆陶粒及其制备方法 | |
| CN115536424A (zh) | 一种包裹有硅铝质尾矿硬核的复合陶粒及其生产方法 | |
| CN104108892B (zh) | 一种以工业炉渣及建筑垃圾再生利用生产轻质隔墙条板的方法 | |
| CN115093242A (zh) | 一种高强铜尾矿陶粒及其制备方法 | |
| AU2021104088A4 (en) | Method for preparing porous lightweight fine aggregate and micropowder from manganese-silicon slag and applications thereof | |
| CN113956001A (zh) | 铁尾矿-脱硫灰-钢渣多元体系混凝土及其制备方法 | |
| CN106495623B (zh) | 一种利用钼尾矿制备蒸压砖的方法 | |
| CN113248276A (zh) | 一种利用河道污泥和机制砂尾泥烧制轻质陶粒的方法 | |
| CN115745505B (zh) | 一种生态早强抗渗干混砂浆及其制备方法 | |
| CN112341111A (zh) | 一种赤泥基矿山回填材料 | |
| CN104099468A (zh) | 一种铝土矿选矿尾矿基铁矿球团粘结剂及其制备方法 | |
| CN114716223B (zh) | 一种煤矸石基道路基层材料及制备方法 | |
| CN116675454A (zh) | 一种基于工业固废的高强度陶粒及其制备方法 | |
| CN109320207A (zh) | 采用泥类废弃物的陶粒制备生产线 | |
| CN115677281A (zh) | 一种人行道砖及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20221230 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |