[发明专利]煤矸石陶粒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑材料及其制备方法，特别是涉及一种煤矸石陶粒及其制造方法。

背景技术

我国煤矸石资源非常丰富，年排放煤矸石一亿吨以上。由于煤矸石中含有硫磺水，会自燃、释放有害气体，不仅污染空气和水源、毁坏庄稼和树木、破坏生态平衡，严重危害人类健康，而且占用大量土地，造成资源浪费，影响生产发展，因此加速煤矸石的治理和综合利用已成为目前急待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是解决煤矸石的治理及综合利用的问题，提供一种强度较高、节能效果好的煤矸石陶粒及其制备方法，利用本发明的方法，可以充分利用煤矸石中的矿物组成和可燃成份，制成一种带有坚硬粗糙外表面皮球壳体的蜂窝状膨胀核体的煤矸石陶粒。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种煤矸石陶粒，由(重量百分比)75-85％的煤矸石粉、5-10％的粘合剂、0-5％的添加剂及5-10％的粉煤灰膨胀固化剂组成。

上述的煤矸石陶粒，其特点为：所述煤矸石粉粒度为200-400目。

上述的煤矸石陶粒，其特点为：所述粘合剂由(重量百分比)35-45％的粘土与55-65％的页岩混合组成，其中优选为：粘土，40％，页岩，60％。

上述的煤矸石陶粒，其特点为：所述添加剂优选为5％(重量百分比)。

上述的煤矸石陶粒，其特点为：所述添加剂为含炭量在60％以上的无烟煤粉。

一种煤矸石陶粒的制备方法，包括以下顺序的步骤：选料、磨细、配料、搅拌、制料球、干燥处理、烧结处理、粒分选；所述选料为预先处理成粉未状的煤矸石。

上述的制备方法，其特点为：所述磨细包括粗磨和细磨，所述粗磨指煤矸石粉粒度直径≤10mm，所述细磨指煤矸石粉粒度为200-400目。

上述的制备方法，其特点为：所述制料球是指由煤矸石粉、粘合剂、添加剂及粉煤灰膨胀固化剂按比例组成并搅拌均匀的混合料，放入园盘式制球机中，以喷雾状形式加入总重量小于或等于5％的水。

上述的制备方法，其特点为：所述干燥处理为预热干燥处理，所述预热干燥温度为200℃-600℃；所述烧结处理采用普通烧结工艺处理，所述烧结温度为1150℃-1200℃。

本发明的技术方案是基于以下化学原理做成：

①自然煤矸石主要化学成份与粉煤灰化学成份分析：

自然煤矸石主要化学成份：二氧化硅60％；三氧化二铝17.84％；三氧化二铁6.16％；氧化钙2.68％；氧化镁3.48％；含SO₃一般不超过1％，当经过1150-1200℃高温烧结时S烧失量近100％。由于二氧化硅和三氧化二铝总成份可占70％，与粘土的化学成份相似，因此，煤矸石可代替粘土型粘合剂。

②煤矸石的化学成份以二氧化硅和三氧化二铝为主(一般SiO₂含量占40-70％，Al₂O₃占10-30％，有的达到40％)，与粉煤灰化学成份相同，其中二氧化硅、三氧化二铝含量超过工业废渣粉煤灰含量。

因此，利用自然煤矸石制造“人造粉煤灰”(机制法)去实现粉煤灰陶粒烧结工艺所得新物理、化学成份结构物质，是生产煤矸石粉煤灰陶粒的理论基础与化学物理成份结构依据。

煤矸石陶粒物理、化学性能非常稳定，是绿色建材人造粉煤灰陶粒的再生资源。目前在国内外的煤矸石储量，大大超过粉煤灰排放的储量。资源非常广阔，易得。

本发明制备的煤矸石陶粒具有如下优点：强度高、轻质、导热系数低、耐火度高、保温防冻、抗渗、抗腐蚀、抗冲击、抗震、耐磨、隔音效果好、节能、无放射性及有害物等特征。是一种变废为宝、再生资源的绿色建筑材料。可现浇、可预制、可用来配制高强度结构陶粒混凝土、陶粒空心砌块、钢筋砼、素砼、可制作保温隔音墙板条；可做地面砖、护堤植草砖、高层大开间住宅按承重或砌块使用，还可广泛应用于桥、梁、公路、输送管道和电线杆等方面。

下面结合附图的具体实施例对本发明做进一步说明。

附图说明

图1为煤矸石陶粒生产工艺流程图。

具体实施方式

实施例1：制备煤矸石陶粒