[发明专利]一种以粉煤灰提铝酸渣、超塑性黏土及油页岩为原料制备超轻质陶粒的工艺有效

专利信息
申请号: 201711189571.4 申请日: 2017-11-24
公开(公告)号: CN107793175B 公开(公告)日: 2020-10-13
发明(设计)人: 苗世顶;朱富杰;柳青青;王学求;魏存弟;张鹏;梁梦男;温旺林;王健;薛玉丽 申请(专利权)人: 吉林大学;中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所
主分类号: C04B38/00 分类号: C04B38/00;C04B33/135;C04B33/138;C04B33/132;C04B33/04
代理公司: 安徽省合肥新安专利代理有限责任公司 34101 代理人: 卢敏
地址: 130022 吉*** 国省代码: 吉林;22
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摘要:
搜索关键词: 一种 粉煤 灰提铝酸渣 塑性 黏土 油页岩 原料 制备 超轻质 陶粒 工艺
【说明书】:

本发明公开了一种以粉煤灰提铝酸渣、超塑性黏土及油页岩为原料制备超轻质陶粒的工艺,其是将各原料破碎、粉磨后,按照混料‑成型‑二次烧结的工艺流程,制备出物理性能和力学性能俱佳的高膨胀性超轻质陶粒。本发明所得成品超轻质陶粒的堆积密度、表观密度、孔隙率、筒压强度和吸水率均达到GBT17431.2‑2010中的国家标准。

技术领域

本发明涉及一种超轻集料陶粒的制备工艺。

背景技术

陶粒外壳坚硬,且其内部呈细密蜂窝状微孔,具有封闭特征,有利于隔热与隔声,可以用于墙体保温材料。陶粒的性能包括:质量轻、密度低、筒压强度高、孔隙率高、软化系数高、导热性低、抗冻性良好、抗碱集料反应、抗冲击等。由于陶粒密度小、内部多孔、形态和成分均一,具有一定强度和坚固性、耐腐蚀、抗冻、抗震,因此陶粒广泛应用于建材、园艺、食品饮料、耐火保温材料、化工、石油等部门。在陶粒发明之初,其作为一种新型轻骨料建筑材料用于建材领域,以陶粒为原料制成的轻骨料混凝土空心砌块、梁、板等已成为实心粘土砖的重要替代品,并发展成为一类新型墙体材料的主导产品。随着技术的不断发展和人们对陶粒性能认识的更加深入,其应用早已超过建材这一范围。目前,陶粒在建材方面的应用已经由100%下降到80%,在其他方面的应用占20%,尤其是随着城市建设的加快,陶粒在园艺、园林方面的应用也越来越广泛。园艺陶粒仍有很大的发展空间,其需求也在逐年增加,我国陶粒在园艺、园林方面的应用量将会逐年上升,并将成为陶粒主要用途之一。在花卉无土栽植方面由于陶粒具有吸水性,并可以提供一定的营养使得其可以替代原先的基质原料。在花盘里装上陶粒就可以种植花草,干净整洁,可以反复清洗,没有泥土的污染,因此较为广泛的应用于室内观赏植物的养殖中。另一方面由于陶粒色彩丰富,不但可以增添植物的观赏性,还可以防止树池和花池被大风扬起尘土,有利于空气的净化。随着城市开始用陶粒覆盖树池、花池、花坛和地面,其用量必将逐年增加。随着陶粒新品质、新用途的不断开发,它在其他方面的比例将会逐渐增大。

岳敏等人(过程工程学报,2008,8,972)在“城市污水厂污泥制备陶粒滤料及其特性”一文中以城市污水处理厂脱水污泥作为主要原料,添加粉煤灰和粘土烧制陶粒滤料,考察了烧制过程中各主要因素的影响,最终结合正交实验确定了污泥作为主要原料烧制陶粒的最佳工艺条件。许国仁等人(哈尔滨工业大学学报,2007,39,557)在“污泥作为添加剂制备轻质陶粒的实验研究”一文中得到了松散容重为519kg/m3、颗粒表观密度为1110kg/m3、吸水率为19.6%、空隙率为53.2%的性能优良的陶粒。翁焕新等人(浙江大学学报,2011,45,1877)在“污泥陶粒的性能特征与烧制工艺”中为了探索污泥烧制陶粒的新方法,在系统分析污泥理化性质的基础上,研究污泥陶粒的制备工艺及性能。杨丽炫等(中国专利,CN8106748,超轻陶粒及其配制方法)研制了一种用露天煤矿剥离物(黄、红土和泥岩),不用外加剂或选用硅藻土或粉煤灰、砂为外加剂,加入适量的水后成型,经预热后再经高温焙烧,冷却即可制成松散容重为250~600kg/m3的超轻陶粒或松散容重500~600kg/m3的轻质陶粒。

本发明所用粉煤灰提铝酸渣是指煤粉炉粉煤灰经过硫酸焙烧法提取氧化铝后剩余的工业废渣,主要矿物为石英、莫来石,主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3、Na2O和K2O。由于火力发电仍是我国最主要的发电方式,这必然会产生一种固体废弃物——粉煤灰,粉煤灰提取氧化铝后会产生另一种固体废弃物—粉煤灰提铝酸渣,而现在我国还没有寻找到较好利用粉煤灰提铝酸渣的方法,其大量堆积不仅压占土地还会影响生态环境。

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