[发明专利]一种全部以固体废物为原料制备的超轻陶粒

摘要

本发明公开了一种全部以固体废物为原料制备的超轻陶粒，采用的原料组分及总份数按100份计的各组分质量分数、含水率、粒度要求为粘土性含铁尾矿40~45份，含水率<5%，粒度为0.08mm方孔筛筛余量≤5%；煤矸石42~49份，含水率<5%，粒度为0.08mm方孔筛筛余量≤5%；城镇污水处理厂脱水污泥10~13份，含水率<5%，粒度为0.08mm方孔筛筛余量≤5%。其制备过程中，预热温度500~600℃、焙烧温度1250~1350℃、升温速率10~15℃/min，制备出的超轻陶粒堆积密度为390kg/m3、筒压强度为1.2MPa、吸水率为3.8%，达到GB/T 17431.1‑2010要求，为尾矿、煤矸石和脱水污泥的大宗利用开辟一条新的途径，具有显著的经济效益、环境效益和社会效益。

主权项

一种全部以固体废物为原料制备的超轻陶粒，其特征在于采用的原料组分及总份数按100份计的各组分质量分数、含水率、粒度要求为：(1)粘土性含铁尾矿40～45份，含水率<5％，粒度为0.08mm方孔筛筛余量＜5％；(2)煤矸石42～49份，含水率<5％，粒度为0.08mm方孔筛筛余量≤5％；(3)城镇污水处理厂脱水污泥10～13份，含水率<5％，粒度为0.08mm方孔筛筛余量≤5％；所述的粘土性含铁尾矿中：SiO2含量25.0～40.0％，Al2O3含量4.0～9.0％，Fe2O3含量10.0～28.0％，(CaO+MgO)含量14.0～17.0％，(K2O+Na2O)含量0.8～3.0％，烧损14.0～18.0％；所述的煤矸石中：SiO2含量40.0～46.0％，Al2O3含量35.0～45.0％，烧损11.0～17.0％；所述的城镇污水处理厂脱水污泥中，(SiO2+Al2O3)含量32.0～40.0％，(CaO+MgO)含量2.0～5.0％，烧损42.0～50.0％；所采用的制备工艺为：(1)原料选择：按照各组分化学成分要求选择粘土性含铁尾矿、煤矸石和城镇污水处理厂脱水污泥为原料；(2)原料预处理：测定各原料的含水率和粒度，必要时进行晾晒、破碎、磨细预处理，使原料含水率小于5％，粒度达到0.08mm方孔筛筛余小于5％；(3)配料及混料：按照粘土性含铁尾矿、煤矸石和城镇污水处理厂脱水污泥的各组分份数配比进行配料，先用搅拌机搅拌，再加水搅拌，使配料中的总含水率以重量计保持在16～19％范围；(4)造球：将搅拌均匀的原料加入造球机进行造球，造球机出料粒度应控制在15～20mm范围；(5)干燥：首先在55～75℃干燥1.5～2.5h，然后在100～120℃干燥1.5～2.5h；(6)预热：预热温度为500～600℃，预热时间15～30min；(7)焙烧：焙烧温度为1300～1350℃，预热升温速率10～15℃/min；(8)冷却：①将高温炉门打开，自然冷却至650～750℃，②关闭炉门程序控制炉温以8～12℃/min速度下降至380～420℃，③再打开炉门自然冷却至室温。