[发明专利]一种增强陶粒强度的固化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及固化剂技术领域，尤其涉及一种增强陶粒强度的固化剂及其制备方法。

背景技术

陶粒是陶质的颗粒，陶粒的外观特征大部分呈圆形或椭圆形球体，但也有一些仿碎石陶粒不是圆形或椭圆形球体，而呈不规则碎石状。陶粒形状因工艺不同而各异。陶粒可解决质量、防火、隔热、保温等工程上的难题，亦可用于园艺种植及水耕种植。

现有的陶粒以污泥为主要原料，以高岭土、粉煤灰等为辅料，在一定的工艺条件下，控制污泥的脱碳和烧胀而成，而污泥往往取自城市生活污水、印染污水、电镀废水等处理后的污泥，含有大量有机污染物、无机污染物，由于原料的化学组成和微观结构较为复杂，现有陶粒的强度有待提高。

因此，亟需一种能够可对陶粒原料进行改性以提高强度的固化剂。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足提供一种对陶粒原料进行改性以提高陶粒强度的固化剂。

本发明的另一目的是针对现有技术的不足提供一种增强陶粒强度的固化剂的制备方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

一种增强陶粒强度的固化剂，它包括以下重量份的原料：铝矾土10~30份、淀粉黄原酸酯5~9份、氧化石墨烯1~3份、膨润土5~9份、壳聚糖-石墨烯复合材料1~3份、糊精10~12份、单硬脂酸甘油酯10~15份、氧化镁5~9份、粉煤灰20~35份。

其中，所述增强陶粒强度的固化剂包括以下重量份的原料：铝矾土20~30份、淀粉黄原酸酯5~7份、氧化石墨烯1~2份、膨润土7~9份、壳聚糖-石墨烯复合材料2~3份、糊精10~11份、单硬脂酸甘油酯13~15份、氧化镁5~7份、粉煤灰20~28份。

其中，所述增强陶粒强度的固化剂包括以下重量份的原料：铝矾土10~20份、淀粉黄原酸酯7~9份、氧化石墨烯2~3份、膨润土5~6份、壳聚糖-石墨烯复合材料1~2份、糊精11~12份、单硬脂酸甘油酯10~13份、氧化镁8~9份、粉煤灰29~35份。

优选地，所述增强陶粒强度的固化剂包括以下重量份的原料：铝矾土15~25份、淀粉黄原酸酯7~8份、氧化石墨烯2~3份、膨润土6~8份、壳聚糖-石墨烯复合材料1~3份、糊精10~12份、单硬脂酸甘油酯12~14份、氧化镁6~8份、粉煤灰25~32份。

进一步地，它还包括2~8重量份的锂辉石。

进一步地，它还包括1~3重量份的脂肪酸甲酯。

铝矾土又称矾土或铝土矿，主要成分是氧化铝，系含有杂质的水合氧化铝，是一种土状矿物。铝矾土与膨润土、糊精、单硬脂酸甘油酯复配，使陶粒具有重量轻、稳定性好、强度高等优点。

淀粉黄原酸酯(1SX)，是一种重金属高效脱除剂，能与许多重金属离子生成络合物，能够吸附和解吸重金属、氰化物等，能固定重金属，且没有残余硫化物存在，且来源广泛，价格低廉，具有广阔的应用前景。

氧化石墨烯是石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物，氧化石墨烯是单一的原子层，可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米。氧化石墨烯具有较大的比表面积，可用于有机物污染物的降解，对金属离子具有很高的吸附能力。

膨润土是一种以蒙脱石为主要成分的粘土矿物。膨润土具有强的吸湿性和膨胀性，可吸附8～15倍于自身体积的水量，体积膨胀可达数倍至30倍；在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，这种介质溶液具有一定的黏滞性、触变性和润滑性；有较强的阳离子交换能力；对各种气体、液体、有机物质有一定的吸附能力，最大吸附量可达5倍于自身的重量；它与水、泥或细沙的掺和物具有可塑性和黏结性；具有表面活性的酸性漂白土（活性白土、天然漂白土-酸性白土）能吸附有色离子。

壳聚糖-石墨烯复合材料具有较大的比表面积和独特的介孔结构，壳聚糖-石墨烯复合材料的双倍螺旋结构、壳聚糖和石墨烯之间的静电作用、氢键作用和范德华力都增强了对金属离子的去除能力。

糊精具有较好的流动性、较强的粘合能力和吸附能力，能够向原料内渗透，提高原料间的粘合力，改善物理性能，提高产品的稳定性。

单硬脂酸甘油酯具有一个亲油的长链脂肪碳基和两个亲水的羟基，具有良好的非离子表面活性，能分别吸附在水和油这两种相互排斥的相面上，形成、薄分子层，原本互不相容的两种物质，在单硬脂酸甘油酯的介入下能混合均匀，形成均质状态的分散体系，改变了之前的物理状态。

锂辉石化合物属于低熔点成分，锂辉石与铝矾土、膨润土、糊精、单硬脂酸甘油酯复配，呈现较强的熔剂效应，增强陶粒强度，提高陶粒化学稳定性。