[发明专利]一种利用高铝粉煤灰制备的陶粒及其制备方法

说明书

本发明公开了一种利用高铝粉煤灰制备的陶粒及其制备方法，解决了现有技术中没有将粉煤灰、硅钙渣和赤泥用于制备高强度陶粒方法的技术问题。它包括按照质量百分数计的70‑80%高铝粉煤灰、5‑15%赤泥和5‑15%硅钙渣，选用的所述赤泥粒度＜150µm，选用的所述硅钙渣粒度＜150µm，所述粉煤灰粒度45µm筛余小于45%。本发明制备的陶粒产品指标满足GBT17431.1‑2010《轻集料及其实验方法》中900级陶粒的指标要求，且强度有较大提高，吸水率较低，陶粒的制作工艺简单、产品强度高、大量使用固体废弃物、生产成本低、且无二次固废产生，对缓解电厂粉煤灰堆存压力，提高固废综合利用，构建环境友好型社会具有重要意义。

技术领域

本发明涉及一种陶粒及其制备方法，具体涉及一种利用高铝粉煤灰制备的陶粒及其制备方法。

背景技术

陶粒是一种人工轻集料，具有保温隔热性好、堆积密度低、耐高温耐腐蚀性好，抗冻等特点，被广泛应用于建材、水处理和环境等领域。传统的陶粒制备主要用到的是粘土和页岩，但是这两种矿物都属于自然资源，大量开采会对环境造成极大破坏。而且粘土和页岩制备的陶粒一般质量较轻，强度较低。

粉煤灰是电厂煤粉中粘土矿物随煤粉在锅炉中燃烧，经分解、烧结、熔融和冷却后形成的粉体物质。我国每年约产生5亿吨粉煤灰，粉煤灰大量堆存会带来严重的环境问题。

其中，内蒙古地区的粉煤灰具有高铝、高硅、低铁的特点，特别是内蒙古中西部地区，由于特殊的地质背景，该地区粉煤灰中氧化铝的含量均在35％以上，部分能达到50％，属于高铝粉煤灰。此类粉煤灰密度低、氧化铝含量高、储量丰富且活性较高，能够将其用于制备高强陶粒。

一般氧化铝含量在50％左右的高铝粉煤灰常被用来提取氧化铝，剩余残渣就则被称为硅钙渣，硅钙渣中含有氧化钙、氧化钠等，将硅钙渣与高铝粉煤灰掺杂进行陶粒的烧制时，有益于降低陶粒的烧结温度。此外，该地区周边还有堆积有铝土矿提取氧化铝排出的赤泥残渣，赤泥中氧化铁的含量比较高，且有一定的粘结性，能够将其用于对高铝粉煤灰造粒有益。如何粉煤灰、硅钙渣和赤泥较好的粘结成球是利用粉煤灰为主要原料生产高强陶粒亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用高铝粉煤灰制备的陶粒及其制备方法，以解决现有技术中没有将粉煤灰、硅钙渣和赤泥用于制备高强度陶粒方法的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种利用高铝粉煤灰制备的高强陶粒，其特征在于：包括按照质量百分数计的70-80％高铝粉煤灰、5-15％赤泥和5-15％硅钙渣。

进一步的，所述高铝粉煤灰各化学成分质量百分数如下：Al₂O₃≥38：、SiO₂≥50％、Fe₂O₃≥2％和CaO≥2％。

进一步的，所述赤泥各化学成分质量百分数如下：20-25％Al₂O₃、15-25％SiO₂、18-25％Fe₂O₃、1-4％Na₂O和4-6％CaO；所述赤泥为铝土矿拜耳法提取氧化铝后剩余的残渣，且烧失量为15-20％。

进一步的，所述硅钙渣各化学成分质量百分数如下：2.5-6％Al₂O₃、20-30％SiO₂、1-5％Fe₂O₃、2-10％Na₂O和45-60％CaO；所述硅钙渣为粉煤灰碱石灰烧结法提取氧化铝后剩余的残渣，且烧失量为5-15％。

进一步的，选用的所述赤泥粒度＜150μm，选用的所述硅钙渣粒度＜150μm，所述粉煤灰粒度要求45μm筛余量小于45％。