[发明专利]一种工业废渣轻质陶粒的微波烧结方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业废渣轻质陶粒的微波烧结方法，属于建筑材料技术领域。

背景技术

一般利用垃圾焚烧灰等原料生产陶粒通常采用传统的常温常压烧结方法，其存在着烧结温度高，烧结时间长，能效低，污染较大等缺点，同时由于温度场不均匀，热应力较大，烧结而成的陶粒孔隙率大，陶粒生长不均匀，结合致密性差。

微波烧结技术是一种新型材料制备技术，其加热原理是利用在微波电磁场中材料的介质损耗使其整体升温至一定温度的快速加热新技术，和常规电热烧结相比，微波加热具有快速、高效、节能环保等一系列优势。虽然微波烧结技术的优点很多，但在实际应用方面还存在着一定的难度。

发明内容

为解决现有垃圾焚烧灰陶粒烧结时间长、能源消耗大、烧结制品均匀性差的问题，本发明人凭借自己长期的实践经验，开发了一种利用微波烧结技术烧结陶粒的方法，不仅保留微波技术的这些优点，还同时将其用于改善材料组织结构、提高了材料的性能。

本发明的目的是提供一种工业废渣轻质陶粒的微波烧结方法，

为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现，包括步骤:

1.按重量取垃圾焚烧灰10～60％、污泥10～60％、铬渣0～20％、粘土10～60％和炭黑5～20％，混合，磨细至100微米以下；

2.将所得细粉置于滚筒造粒机内，雾化喷入占细粉重量14％～25％的水，采用搅拌滚团造粒的方法制备成5～20mm的球形料球；

3.将制好的料球置于干燥箱中，在105℃下烘干12小时。

4.将干燥后的料球放入烧结保温结构中的坩埚内，然后将烧结保温结构放入微波烧结炉的加热腔体内进行烧结；烧结条件为：微波频率为2.45GHZ，微波烧结温度为1000℃～1200℃，保温时间5～30分钟。

5.烧结后的物料在微波烧结炉内自然冷却至室温，即得轻质陶粒。

所述烧结保温结构由置于烧结钵中用于盛放料球的坩埚、块状碳化硅和保温棉构成；坩埚位于烧结钵的中心位置，坩埚外周采用块状碳化硅作为辅助加热材料，以保温棉填充块状碳化硅与烧结钵的孔隙。

本发明所制备的轻质陶粒可用于建筑用轻集料。

本发明方法的优点和特点：

1.本发明能有效节约能源的消耗，缩短生产时间。本发明方法加热效率高、能源利用率高，升温速率快、所需保温的时间短、烧结迅速。

2.本发明可以有效地利用各种工业废渣，变废为宝有利于环境保护。，

3.本发明环保节能，生产过程没有环境污染，制备所得轻质陶粒可用于建筑用轻集料。

附图说明

图1：本发明的烧结保温结构示意图。其中：1.料球；2.块状碳化硅；3.保温棉；4.烧结钵；5.盛放料球的坩埚。

具体实施方式

为了便于对本发明的理解，下面结合实施对本发明作进一步的说明，但不限制本发明。

实施例1：

按重量取垃圾焚烧灰25％、污泥25％、铬渣5％、粘土35％和炭黑10％，混合；放入球磨机中磨细至小于100微米；然后放入滚筒造粒机中，雾化喷入占粉料重量14％～25％的水，以搅拌滚团造粒的方法，将物料制备成5～20mm的球形料球；将制好的料球置于干燥箱中，在105℃下烘干12小时。

将烘干后的料球放入烧结保温结构的坩埚内，如图1所示，然后将烧结保温结构放入微波烧结炉的加热腔体内进行烧结；微波烧结炉的微波频率为2.45GHZ，当温度升至1100℃时，保温10分钟；保温结束后，待物料自然冷却至室温后取出。

所制得轻质陶粒的表观密度为600Kg/m³，筒压强度高于2MPa，吸水率小于5％。

实施例2：

按重量取垃圾焚烧灰25％、污泥40％、铬渣5％、粘土20％和炭黑10％；微波烧结温度为1200℃，保温时间10分钟；其余同实施例1，得轻质陶粒。