[发明专利]一种煤矸石陶粒及其制备方法

说明书

一种煤矸石陶粒及其制备方法，属于建筑材料的技术领域。该煤矸石陶粒由煤矸石粉、抛光石粉、粉煤灰、发泡剂、助剂和水玻璃溶液制得。该煤矸石陶粒的制备方法，包括以下步骤：(1)备料；(2)混料；(3)造球；(4)在450～550℃进行预烧，保温10～20min，再继续升温至1100～1250℃焙烧，保温30～60min后，随炉冷却至400～600℃，取出，自然冷却至室温，制得煤矸石陶粒。轻质煤矸石陶粒以煤矸石和废弃抛光石粉为主要成分，成本低。该轻质煤矸石陶粒可以提高现有煤矸石陶粒的筒压强度和吸水率等技术性能，具有质量轻的特点。

技术领域

本发明属于建筑材料的技术领域，具体涉及一种煤矸石陶粒及其制备方法。

背景技术

煤矸石是煤炭开采过程中，伴随煤炭而生产的一种材料，这种材料在经过选煤后被淘汰的一种废料，这种废料开采后堆积在矿山周边，占据大片土地，并经过常年的风吹雨淋日晒破坏了周边的自然环境。为解决这些煤矸石造成环境资源的破坏，亟待解决煤矸石的利用问题。目前，很多科研工作者都在积极研究利用这些煤矸石，但多以煤矸石作为骨料替代混凝土中的石子，生产建筑用混凝土，也有利用煤矸石生产陶粒，但是，大多数都是把煤矸石直接进行烧结，生产出碎石型陶粒，或者生产强度较低的煤矸石陶粒，这些陶粒虽然均符合GB/T17431-2010《轻集料及其试验方法》的标准，但是用煤矸石生产高强陶粒是煤矸石利用的关键问题。这个问题亟待解决。

中国专利CN01141408.1公开了“一种煤矸石陶粒及其制备方法”，其中，采用75～85％煤矸石，掺入粘土、页岩、无烟煤粉，烧结制备陶粒。中国专利CN200610019343.8公开了“一种煤矸石陶粒的制备方法”，该煤矸石陶粒包括的原料组分及其重量百分比配比为：煤矸石30～95％，长石5～70％，石英0～5％，铁尾矿0～10％，烧结制备陶粒。本发明涉及到的陶粒，采用煤矸石粉和废抛光石粉为主要原料，掺入粉煤灰、发泡剂和助剂等物质。烧结制备的陶粒，在选材上采用了煤矸石和抛光石粉等工业废料，制备的陶粒，其堆积密度为510Kg/m³，筒压强度可达到6.31MPa，均优于前人成果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有煤矸石陶粒生产技术存在的不足，提供一种煤矸石陶粒及其制备方法，该煤矸石陶粒以煤矸石和废弃抛光石粉为主要成分。该煤矸石陶粒可以提高现有煤矸石陶粒的筒压强度和吸水率等技术性能，具有质量较轻的特点。

本发明的一种煤矸石陶粒，由煤矸石粉、抛光石粉、粉煤灰、发泡剂、助剂和水玻璃溶液制得；

按质量比：煤矸石粉∶抛光石粉∶粉煤灰＝(1.8～2.2)∶(0.5～1)∶(0.5～1)；

按质量比，发泡剂∶煤矸石粉+抛光石粉+粉煤灰总质量＝(3～7)∶100；

按质量比，助剂∶煤矸石粉+抛光石粉+粉煤灰总质量＝(0.5～1)∶100；

按质量比，水玻璃溶液∶煤矸石粉+抛光石粉+粉煤灰总质量＝(6～7)∶100；

所述的煤矸石粉为，煤矸石经过破碎，用球磨机进行粉磨后过筛，制得煤矸石粉；

所述的煤矸石粉的粒径为0.10～0.16mm。

所述的抛光石粉，成分包括SiO₂、Al₂O₃、MgO和CaO；其中，SiO₂质量分数≥65％，Al₂O₃质量分数≥15％。

所述的发泡剂为碳酸钠。

所述的助剂为二氧化锰。

所述的水玻璃溶液，水玻璃的模数为2.6～3.0，水玻璃溶液的浓度为1～2％。