[发明专利]圆球形凹凸棒粉煤灰陶粒

说明书

技术领域

本发明涉及陶粒，具体涉及一种圆球形凹凸棒粉煤灰陶粒。

背景技术

我国矿产资源80％为共伴生矿，大量有价值资源存留于尾矿之中，尾矿堆存需要占用大量土地。很多尾矿库超期或超负荷使用，甚至违规操作，使尾矿库存在极大的安全隐患，对周边地区的人民财产和生命安全造成严重威胁。

粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰也是燃煤电厂排出的主要固体废物，是我国当前排量较大的工业废渣之一，随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。

中国专利授权公告号CN 1256303 C，授权公告日2006年5月17日，名称为“高强度的粉煤灰陶粒及其生产工艺”，公开了一种高强度的粉煤灰陶粒及其生产工艺，是用粉煤灰、粘土、助燃材料、含或不含附加剂组成，该产品广泛应用于建筑材料和墙体材料，投资少，成本低，便于普及推广，利用工业废渣，变废为宝，有利于环境保护。其特征在于它含有按下述重量百分比的配方为原料制成：粉煤灰：75～90％，粘土：5～20％，助燃材料：1～5％。

上述专利的不足之处是：高强度的粉煤灰陶粒是用粉煤灰、粘土、助燃材料、含或不含附加剂组成，粉煤灰经过燃烧后虽然能在陶粒中生成气孔，但是气孔的量相对较少，粘土的粘度低于200mPa·s以下，单纯使用粘土和粉煤灰混合后进行成球为陶粒，其陶粒的强度较小，加入水玻璃能提高陶粒成球后的强度，但是经过1100～1300℃高温烧结后，成品的强度将大幅度下降。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中不足之处，提供一种圆球形凹凸棒粉煤灰陶粒。

圆球形凹凸棒粉煤灰陶粒由高粘凹凸棒石粘土粉、凹凸棒石粘土尾矿粉、粉煤灰、高岭土尾矿粉、石英砂尾矿粉和木屑粉组成。

圆球形凹凸棒粉煤灰陶粒的生产方法：将圆球形凹凸棒粉煤灰陶粒的配料经过混合、造粒、焙烧、冷却和筛分包装为圆球形凹凸棒粉煤灰陶粒。

凹凸棒石粘土是一种层链状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物，凹凸棒石粘土土质细腻，吸水性强，湿时具粘性和可塑性，有利于原料之间的粘结，能提高圆球形凹凸棒粉煤灰陶粒的颗粒强度、附着力和孔隙率。

高粘凹凸棒石粘土粉是指取28.0g凹凸棒石粘土粉试样，加入高速搅拌机的悬浮液杯中，再加入372g水，将悬浮液杯置于高速搅拌机上，在11000转/分钟的转速下搅拌20分钟，再将经过高速搅拌试样悬浮液倒入250ml的烧杯中，使用NDJ-1型旋转粘度计进行测试其悬浮液的粘度，测试粘度值≥2200 mPa·s的凹凸棒石粘土粉为高粘凹凸棒石粘土粉，本发明选用的高粘凹凸棒石粘土粉颗粒细度≤0.074毫米。

粉煤灰主要成分为二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化钙和未燃尽碳，未燃炭多呈疏松多孔形式，粉煤灰的颗粒细度≤0.10毫米。

高岭土质软和易分散悬浮于水中、具有良好的可塑性和较高的粘结性，高岭土中的Al2O3含量较高，有利于提高圆球形凹凸棒粉煤灰陶粒的强度和降低焙烧温度。

凹凸棒石粘土和高岭土在开采过程中会混杂有一定量的碎石和泥土，无法进行筛分，作为一种尾矿抛弃，造成大量的资源浪费，本发明将凹凸棒石粘土尾矿和高岭土尾矿分别粉碎为尾矿粉，颗粒细度≤0.10毫米。

石英砂尾矿粉有利于提高圆球形凹凸棒粉煤灰陶粒的强度，本发明选用的石英砂尾矿粉颗粒细度≤0.15毫米。

本发明采用木屑粉是为了增加圆球形凹凸棒粉煤灰陶粒的孔隙率，圆球形凹凸棒粉煤灰陶粒在焙烧过程中，陶粒内的木屑燃烧为灰烬，形成大量的微孔，木屑粉的颗粒细度≤0.10毫米。

本发明通过下述技术方案予以实现：

1、圆球形凹凸棒粉煤灰陶粒的配料按重量百分比由下列组分组成：高粘凹凸棒石粘土粉2～15％、凹凸棒石粘土尾矿粉5～25％、粉煤灰45～75％、高岭土尾矿粉1～10％、石英砂尾矿粉1～10％和木屑粉1～10％。

2、圆球形凹凸棒粉煤灰陶粒的生产方法：⑴将圆球形凹凸棒粉煤灰陶粒的配料加入搅拌机中混合后输入圆盘造粒机造粒，颗粒直径控制在3～30毫米；⑵将造粒后的颗粒输入内加热式回转窑中焙烧，焙烧温度控制在550～850℃，焙烧时间控制在1～5小时；⑶将焙烧后的颗粒输入回转式冷却机中冷却，经过冷却和筛分后包装为圆球形凹凸棒粉煤灰陶粒。

筛分是为了除去圆球形凹凸棒粉煤灰陶粒在焙烧过程中产生的碎屑和灰烬。