[发明专利]一种免烧陶粒及制备方法

说明书

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种免烧陶粒及其制备方法。本发明的目的在于提供一种免烧陶粒及制备方法，包括以下重量份的组分：污泥灰渣10～50份、煤矸石50～100份、工业副产石膏25～75份、煤气化渣10～50份、增塑剂40～90份、吸附剂5～25份。与现有技术相比，具有以下优点：1、以污泥灰渣、煤矸石等为基制备出免烧陶粒，避免烧结工艺制备陶粒的高成本，高能耗，降低了陶粒制备的能耗和成本，本发明原料配比以全固废作为原材料制备陶粒，提高了固体废弃物的综合利用率；2、本发明中免烧陶粒养护时间短，强度可观，降低了制备陶粒的时间成本；3、对污泥灰渣中重金属进行了有效的吸附、固化。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种免烧陶粒及制备方法。

背景技术

随着城镇化的不断加速、市政污泥产量不断加速，据估计，我国2020污泥产量达7146.66万吨，目前污泥的处置方式大多带来二次污染，污泥灰渣是污泥经焚烧后的产物，目前的处理方法以卫生填埋为主，且处置费用较高，此外，这种处理方式存在的隐患在于，污泥灰渣存在重金属污染问题。

煤矸石是采煤过程、洗煤过程中排放的固体废物，据统计，2017年我国煤矸石产量达3.3亿吨，综合利用率则为53.1％，而诸如日本以及一些欧洲国家，其综合利用率可达90％以上，提高煤矸石的综合利用率还有很大空间。

混凝土主要材料之一就是砂石骨料，一般情况下，基础设施建设工程材料费占工程造价的60％～70％，这其中，砂石骨料占到近三分之一。近年来，在国家生态文明建设方针指引下，砂石骨料行业转型升级和跨越式发展，各地陆续关闭传统、小型企业，淘汰落后产能。基于此，我国砂石骨料经常出现供应不足的现状，其成本也在不断攀升。

陶粒是一种人造轻质骨料，通常是在一定的条件下，发生化学反应，生成一种稳定、质硬的固相。人造陶粒具有很多优异的性能，如密度低、抗冻性好、软化系数好等。陶粒具有性能可设计性，可设计出不同密度、不同强度和吸水率的陶粒，如利用陶粒可设计性，制备出满足混凝土用基础材料，可替代部分天然砂石骨料。

基于此，开展以污泥灰渣和其他固废为基的陶粒处理污泥灰渣资源化有效途径，而目前制备出的含有污泥灰渣陶粒以烧结类的为主，其烧结陶粒设备投资大，成本高；而免烧陶粒大多强度较低，其应用范围受限，此外，污泥灰渣免烧陶粒中含有的重金属在制备成陶粒时对重金属的吸附及固化作用也没有进行过多的考虑。

发明内容

本发明的目的在于提供一种免烧陶粒及制备方法。

本发明解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种免烧陶粒，包括以下重量份的组分：污泥灰渣10～50份、煤矸石50～100份、工业副产石膏25～75份、煤气化渣10～50份、吸附剂5～25份、增塑剂30～85份。

进一步的技术方案是，所述的污泥灰渣为市政和工业污泥燃烧后副产物中的一种或两种，污泥灰渣中的氧化硅含量不小于30％，氧化铝含量不小于18％。

进一步的技术方案是，所述煤矸石中的氧化硅含量不小于15％，氧化铝含量不小于3％，氧化钙含量不小于50％。

进一步的技术方案是，所述工业副产石膏中的半水硫酸钙含量不小于75％，二水硫酸钙含量小于10％，自由水含量小于5％。

进一步的技术方案是，所述煤气化渣中的氧化钙含量不小于40％、氧化硅含量不小于30％、氧化铝含量不小于15％。

进一步的技术方案是，所述吸附剂包括以下重量份的组分：沸石粉5～20份、壳聚糖类10～30份、活性炭1～10份、硅藻土5～20份。

进一步的技术方案是，所述增塑剂包括以下重量份的组分：聚羧酸类减水剂20～40份、减缩剂10～30份、缓凝剂1～10份、去离子水120～270份。