[发明专利]一种用先锋硅藻土制备陶粒的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用先锋硅藻土制备陶粒的方法，属于建筑工程材料技术领域。

背景技术

硅藻土是由含氧化硅很高的硅藻、放射虫类或海绵的遗骸组成，是以硅藻遗骸(壳体) 为主的一种生物沉积岩，硅藻中的SiO₂不是纯的含水氧化硅，而是含有与之紧密伴生的其它组分的一种独特类型的氧化硅，称为硅藻氧化硅，硅藻土中的SiO₂通常为60%～80%，高者可以达到90%以上。硅藻土具有轻质、化学稳定性好、孔隙度高、隔音、耐磨、耐酸、耐热、吸附性强、熔点高等特点，已广泛应用于各工业部门作为助滤剂、充填剂、催化剂载体、磨料增强剂、动物饲料补充剂及轻骨料建筑材料等方面。

我国硅藻土的开发历史较短，年产量不能满足国内各行业需要，每年需从国外进口硅藻土，且产品多为初级产品，主要用于轻质保温材料，而用作过滤介质和功能填料少。但我国硅藻土市场潜力很大。中国硅藻土的特大矿产主要在云南省、吉林省和浙江省，都是可以进行露天开采的资源。硅藻土素有“工业味精”之称，可满足多种工业的需求，是现代工业不可缺少的基础原料之一。先锋硅藻土矿属于陆相湖泊沉积类型中的陆源沉积矿床亚类，先锋硅藻土大多数属于硅藻粘土，是低品位硅藻土，云南先锋硅藻土矿床，以含有30%的粘土和高烧失量为主要特征，它的最佳利用方向是生产轻型墙体材料和保温材料等。目前，主要的陶粒生产工艺有两种，一是用回转窑生产，生产的陶粒为膨胀型陶粒；二是烧结机进行生产，生产的陶粒为烧结性陶粒，所用原料为粘土、页岩、粉煤灰等等。陶粒生产工艺在原料处理、配料、成球和成品处理等工序上，世界各国的做法都基本相同。

采用烧结法生产的优点是主机产量大、生产效率高、产品质量较好、生产控制方便灵活、无结窑、易于稳定生产、原材料要求不严。缺点是只能烧结不能烧胀，机上产品产量不均衡、不稳定、设备占地面积大、基建投资大。采用回转窑法生产，主要优点是即可烧结，也可烧胀，采用同一套装置，通过不同配方和焙烧制度，可分别生产高强陶粒、超强陶粒或结构保温陶粒；这也是烧结机法和立窑法无法做到的；其次回转窑可露天设置，土建投资明显节省；回转窑法主要缺点是以粉煤灰为原料生产陶粒时，对粉煤灰化学成分要求较严、粘结助熔剂搀量多（超轻型30％～70％，高强型20％～30％）、热耗大（比烧结机大1倍）、外加剂掺入的品种多、配比严、单机产量小、焙烧控制较难、经验不足、窑内易产生结块、结圈、生产成本比烧结法高（20％～30％）。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种用先锋硅藻土制备陶粒的方法，本方法先将先锋硅藻土自然风干粉碎，然后按重量比100:60～70的比例将硅藻土与水混合并搅拌均匀，混合物风干至含水率为40～50%时，制成球形，自然风干或在烘箱105℃下干燥，最后焙烧，得到高强硅藻土陶粒。

本发明中在先锋硅藻土中添加粘土，添加比例是10～20%，添加一定比例的粘土，实质是增加原料中Al₂O₃、Fe₂O₃的含量，这样既可增加料球膨胀度，又能保证熟料得强度。

本发明中所述先锋硅藻土原料粉碎后粒度为0.2mm～0.5mm。

本发明中成型后硅藻土干燥至含水量为5～10%时，进行焙烧，焙烧温度为1130℃～1200℃，焙烧0.5～1小时后，降温，温度降至500℃～600℃时取出，自然冷却到常温，即得高强硅藻土陶粒。

本发明方法相对于现有技术的优点：

1、本发明方法操作简单，先锋硅藻土中的SiO₂的含量为44.5～55.1%，经过焙烧SiO₂的含量可以提高至61.2%； 

2、焙烧时间短；

3、通过本发明方法得到的陶粒在保持产品轻质、高强、保温隔热、隔音、防火、抗震等优良性能的同时，其形状、孔洞、材质也不变，而综合性能大为改善，抗压强度大幅度提高，耐久性变好，吸水率下降，干缩值变小，蜂窝、麻面消失，尺寸规格准确，表面光滑，且陶粒强度好，筒压强度为8～11.9 MPa，吸水率7～8%，孔隙率为43～46%，表观密度为900～1300kg/m³，堆积密度600～760kg/m³，密度等级为700～800；