[发明专利]一种油页岩半焦为原料的轻质陶粒及其制备方法

说明书

本发明涉及一种以油页岩半焦为原料的轻质陶粒及其制备方法，其中轻质陶粒原料是由主料为油页岩半焦，质量百分比为75%‑80%，调节剂为油页岩灰渣以及CaO质量含量42.5%和SiO₂质量含量30.6%的金属镁渣，其中油页岩灰渣质量百分比为10%‑15%，金属镁渣质量百分比为8%‑13%，粘结剂为黏土，质量百分比为2%‑5%组成。轻质陶粒的制备方法，包括以下步骤：步骤一：原料破碎、粉磨、成球；步骤二：料球干燥；步骤三：烧结；步骤四：冷却。本发明原料来源丰富并且实现了废弃物的资源化利用，获得很好的经济效益和社会效益，除此之外，还实现了陶粒烧制过程中烧成温度低的技术效果。

技术领域

本发明涉及建筑骨料制备技术领域，特别涉及一种以油页岩半焦为原料的轻质陶粒及其制备方法。

背景技术

陶粒一般采用粘土、粉煤灰或生物污泥为主要原料，通过高温焙烧、膨化而成。陶粒作为一种轻集料，具有密度小、强度高、吸水率大、保温、隔热、抗震、耐火等特点，用途广泛，可取代普通砂石配制轻集料混凝土，用作水处理滤料、吸附剂、透水路面材料，还可用作农业、园林中无土栽培的培养基，以及桥面板、空心砌块等建材原料。

油页岩属于非常规油气资源，是一种不可再生的化石能源，与石油、天然气、煤一样。在过去几十年的油页岩开发利用过程中，产生巨量的油页岩半焦及油页岩灰渣，这在无形中造成严峻的环境污染问题。

金属镁渣一般是镁厂冶炼金属镁时产生的固体废弃物，每生产1吨金属镁大约排出8-10吨金属镁渣，如何实现金属镁渣的资源化利用成为制约我国镁产业发展的一大主题。

现有制备陶粒所用原料短缺现象日益严重，另外还存在环境污染较大、生产成本较高及能耗较高等诸多问题。

发明内容

本发明提供了一种以油页岩半焦为原料的轻质陶粒，通过金属镁渣的主要化学成分CaO和SiO₂，在陶粒烧制过程中起到降低烧成温度增加陶粒强度的作用，进而可实现降低成本优化产品性能的目的。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种以油页岩半焦为原料的轻质陶粒，原料组成包括主料、调节剂和粘结剂，分别是由以下质量百分比的组分制成：

主料：油页岩半焦，75%-80%；

调节剂：油页岩灰渣，10%-15%；

CaO质量含量42.5%，SiO₂质量含量30.6%的金属镁渣，8%-13%；

粘结剂：黏土， 2%-5%。

所述金属镁渣为调节剂，起到降低烧成温度，进而实现节能降低成本的目的。

作为优化，所选油页岩半焦，是油页岩干馏至500℃并恒温10min后所得的固体产物，挥发分质量含量3.89%，固定碳质量含量6.93%。利用油页岩半焦制备轻质陶粒不仅有助于节约天然资源，降低成本，同时还有利于保护环境。