[发明专利]一种工业废弃物气化炉渣制备的陶粒支撑剂及制备工艺

说明书

本发明属于陶瓷材料领域，主要涉及一种工业废弃物气化炉渣制备的陶粒支撑剂及制备工艺，所述的陶粒支撑剂由气化炉渣、粘土、页岩和/或烧结助剂为原料，进行混料、造粒、筛分和烧结即得，由以下质量分数的原料制成，气化炉渣：20％～50％，粘土：10％～40％，页岩：20％～50％，烧结助剂：0％～10％，气化炉渣、粘土、页岩和烧结助剂质量百分比之和为100％。本发明制备的陶粒支撑剂，性能符合SY/T 5108‑2014行业标准，原料中加入气化炉渣，增加了固体废弃物利用率，解决气化炉渣堆放对土地资源的浪费，提高气化炉渣附加值，原料成本低，制备方法简单，利于资源循环和环境保护，为气化炉渣的综合利用提供新的思路。

技术领域

本发明属陶瓷材料领域，特别涉及提出一种工业废弃物气化炉渣制备的陶粒支撑剂及制备工艺。

背景技术

气化炉渣是在煤气化工业中产生的废渣，主要为煤在煤气化炉中不完全燃烧产生的废渣。我国是煤资源生产大国，而煤气化又是提高其产值的重要工艺，因此近年来我国煤气化废渣产量急剧增大，而主要处理手段为填埋和堆放。这导致形成了环境污染、用地紧张、资源过度消耗的尖锐矛盾和紧张局面。因此，为实现环境保护和提高固废附加值，在我国现有资源严重匮乏的情况下，开发含气化炉渣的资源化综合利用技术，对促进循环经济和可持续发展及环境保护具有重要的战略意义和现实意义。陶粒支撑剂是具有不同规格、能够满足一定性能指标，可用于石油工业深处支撑作业的一种高强度的陶瓷颗粒。对于陶粒的研制，我国所采用的主要原料为高品位的矿产资源，通过添加烧结助剂采用烧结法制备而成。传统的陶粒制备主要以高铝矾土、页岩、粘土等不可再生自然资源为原料经加工而成，随着环境保护和资源综合利用政策的执行，寻找适宜的替代不可再生自然资源制备陶粒的原料成为重要任务。目前为止未发现利用气化炉渣作为制备陶粒支撑剂原料的报道。

发明内容

本发明提出一种工业废弃物气化炉渣制备的陶粒支撑剂及制备工艺。用以解决传统的陶粒制备存在的原料资源紧张、环境污染、可持续发展问题。

为了实现上述任务，本发明采取如下技术方案：

一种工业废弃物气化炉渣制备的陶粒支撑剂，所述的陶粒支撑剂由气化炉渣、粘土、页岩和/或烧结助剂为原料，进行混料、造粒、筛分和烧结即得。

具体的，由以下质量分数的原料制成，气化炉渣：20％～50％，粘土：10％～40％，页岩：20％～50％，烧结助剂：0％～10％，气化炉渣、粘土、页岩和烧结助剂质量百分比之和为100％。

可选的，由以下质量分数的原料制成，气化炉渣质量分数为50％，原料中粘土质量分数为15％，原料中页岩质量分数为25％，原料中烧结助剂质量分数为10％，所述的烧结助剂为锰矿粉。

具体的，所述的陶粒支撑剂体积密度≤1.7g/cm³，视密度≤3g/cm³，69MPa应力条件下破碎率≤9％，圆度和球度≥0.8，酸溶解度≤5wt％，浊度≤100FTU。

本发明所述的高炉气化炉渣制备的陶粒支撑剂的制备工艺，包括以下步骤：

步骤一：对气化炉渣、页岩进行破碎，并将气化炉渣、粘土、页岩、烧结助剂分别进行粉磨；

步骤二：将气化炉渣、粘土、页岩和烧结助剂分别按以下质量分数称量，并混合；然后添加结合剂在造粒机中使原料混合成球；

步骤三：将球粒分别进行烘干，筛分、烧结即得；

所述的气化炉渣：20％～50％，粘土：10％～40％，页岩：20％～50％，烧结助剂：0％～10％，气化炉渣、粘土、页岩和烧结助剂质量百分比之和为100％。

进一步的，所述的结合剂为聚乙烯醇、糊精、羧甲基纤维素中单一组分或者复合组分所得溶液，溶液中聚乙烯醇、糊精、羧甲基纤维素总质量占溶液总质量的0～5％。