[发明专利]一种陶粒及其制备方法

说明书

本发明公开了一种陶粒及其制备方法，所述陶粒包括石英云母片岩A、石英云母片岩B、磷石膏以及添加剂等，其不需要消耗粘土、页岩以及粉煤灰等价格较高的材料，而是使用分布较广的石英云母片岩A、石英云母片岩B等为原料，不仅提高了矿物的利用率，而且还降低了陶粒的生产成本。而且，所述陶粒制备时，其煅烧时陶粒不开裂且稳定性较好，产品外壳坚硬，堆积密度为200～500kg/m³，可达到100～300kg/m³的特轻范围，1h吸水率为0.5%～2%，特别适用于配制低密度混凝土。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种陶粒及其制备方法。

背景技术

变质岩属于岩石的三大类之一，是组成地壳的主要成分，全球的分布范围较广，其是由地壳中先形成的岩浆岩或沉积岩，在环境条件改变的影响下，矿物成分、化学成分以及结构构造发生变化而形成的。变质岩根据变质作用类型，分为接触变质岩、动力变质岩、区域变质岩和混合岩，其中，属区域变质岩分布最广，区域变质岩在地盾和地块上的出露面积很大，常为几万至几十万平方公里，有时可达百万平方公里以上，约占大陆面积的18%。

石灰岩、砂岩、页岩等沉积岩在开采时，经常会遇到区域变质岩，如石英云母片岩，矿物组成以云母为主，其次为石英、长石等，其形态、化学成分往往不稳定，强度较低、易风化、抗冻性差，堆积会造成大量土地被占用，污染环境，同作为固体废弃物的尾矿相似，其资源化利用仍停留在部分替代原料、水泥混合材、混凝土掺合料、细骨料，用来制备水泥和混凝土，回收利用率较低，效果也不好。

陶粒具有密度低、筒压强度高、保温隔热、低吸水率、抗渗、抗冻、抗碱集料反应等优异性能，可用于建材、化工、污水处理、花卉养殖等多个领域，有着广泛的应用前景和良好的经济效益。目前，已有较多科研人员对不同的固体废弃物制备陶粒进行了研究，取得了一系列成果，如中国发明专利申请CN110862270A公开了一种轻质粉煤灰陶粒及其制备方法，其不仅消耗了高岭土资源，且大量使用当今市价不低的粉煤灰为主要原料，配方用来制备陶粒并不经济；中国发明专利申请CN108569910A公开了一种建筑陶粒及其陶粒的制备方法，其以铁尾矿为主要原料制备出新型陶粒，吸水率较高，普遍在2%以上，且使用了10%～20%粉煤灰为原料，其铁尾矿利用率为60%～80%；中国发明专利申请CN110683833A公开了一种以铁尾矿为主要原料的陶粒工艺，其未复配其他原料，也未使用外加剂，而是仅使用了铁尾矿为原料制备陶粒，铁尾矿利用率达到100%，但制备的陶粒堆积密度过高，在1000kg/m³以上，烧胀性很差。

但是，目前陶粒在制备的过程中主要使用区域变质岩（即廉价固废）为主要原料，而并没有关于如何利用变质程度不同的片岩进行复配来制备陶粒的相关内容。

发明内容

本发明的目的是提供一种陶粒及其制备方法，其利用两种变质程度不同的陶粒为主要原料，将分布范围较广的区域变质岩加以利用，进一步提高了矿物资源的利用率，在降低成本的同时达到了保护环境的目的。

为达到本发明的目的，本发明所采用的技术方案内容具体如下：

一种陶粒，按质量百分数计，包括以下组分：石英云母片岩A 60%～70%、石英云母片岩B 25%～35%、磷石膏2%～4%以及添加剂0.5%～1%。

作为上述方案的优选，所述石英云母片岩A的化学成分按质量百分数计，包括：烧失量 4%～5%、SiO₂ 61%～62%、Al₂O₃ 16%～17%、Fe₂O₃ 7%～8%、CaO 1%～2%、MgO 2%～3%、K₂O2%～3%、Na₂O 1%～2%、SO₃ 0.2%～0.3%和其他成分 2%～3%；所述石英云母片岩A的矿物组成按质量百分数计，包括：白云母 55%～56%、石英 34%～35%和长石 10%～11%。