本發(fā)明專利技術(shù)提供一種輕質(zhì)中空陶粒及其制備方法，屬于人造輕集料加工技術(shù)領(lǐng)域。該輕質(zhì)中空陶粒由成陶材料和模板材料組成，成陶材料由廢紙造紙干污泥、粉煤灰和粘土組成，模板材料為聚苯泡沫顆粒；所得到的輕質(zhì)中空陶粒外形為球狀或類球狀，中間空腔也為球狀或類球狀，中間空腔與外界由一層壁厚0.5~2.5mm的陶瓷結(jié)構(gòu)分隔開；該輕質(zhì)中空陶粒的筒壓強(qiáng)度?3MPa,堆積容重為300~500kg/m3，該輕質(zhì)中空陶粒的粒徑為5~20mm，能夠用于配制高性能輕集料混凝土或用作污水處理中的懸浮生物膜陶瓷濾料。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于人造輕集料加工
，具體涉及。
技術(shù)介紹
目前廣泛使用的人造輕集料主要是燒脹陶粒，傳統(tǒng)制造燒脹陶粒是利用粘土、頁巖或粉煤灰等可燒脹原料加水?dāng)嚢琛⒊汕颍每蔁浽显诟邷叵屡蛎浀奶匦裕诟邷鼗剞D(zhuǎn)窯中經(jīng)膨化而形成多孔的球體或球柱狀體，冷卻后就是燒脹陶粒，它們多呈不規(guī)則的次圓狀、次菱角狀等形狀。生產(chǎn)燒脹陶粒的原料必須是燒脹原料，而這種原料在自然界不多， 因此一般需要用添加劑來改善其膨脹特性，由于粘土、頁巖等原料性能差別較大，即使是同一批次原料性能也存在差異，而添加劑的使用既增加了燒脹陶粒的生產(chǎn)成本又很難穩(wěn)定加入后的燒脹效果，對產(chǎn)品質(zhì)量造成很大影響，并且這種方法還極大地浪費(fèi)了土地資源。有些區(qū)域的粘土、頁巖等配料后根本沒有燒脹性能，即使加上添加劑也無法膨脹來制造輕質(zhì)燒脹陶粒，這使得燒脹陶粒的制造存在原料上的局限性。再則燒脹陶粒的生產(chǎn)過程是在高溫下膨化而形成多孔的球體，能耗高、成本大，且獲得燒脹陶粒的強(qiáng)度低；另外，由原料性能來保證產(chǎn)品性能和產(chǎn)品尺寸，工藝上很難控制，只有燒脹后進(jìn)行篩分來控制產(chǎn)品尺寸，一般粒徑大的為陶粒，粒徑小的為陶砂。為了解決這一問題，發(fā)展中空陶粒勢在必行，中國專利 CN 200510041886. 5提供了一種中空陶粒的制備方法，通過用擠出方法先擠出中空圓管坯體，然后再切割成小段，并在成球盤中成型成不規(guī)則的中空陶粒坯體，最后再在高溫煅燒設(shè)備中燒制出中空陶粒。中國專利CN 91110948. X “立窯水泥生料中空成型設(shè)備及工藝”中提出類似的方法也可以制備出外形不規(guī)則的中空陶粒，這些陶粒作為輕集料制備輕混凝土?xí)r，首先形狀為不規(guī)則，形成混凝土結(jié)構(gòu)時容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，其次，攪拌時不規(guī)則陶粒產(chǎn)生空間阻力較大，陶粒容易被破壞，混凝土容易攪拌不均勻，再則，上述方法成型不容易形成空洞封閉的中空陶粒，導(dǎo)致制備輕集料混凝土?xí)r的水灰質(zhì)量比不容易控制。鑒于以上情況本專利技術(shù)提出一種中空陶粒及其制備方法，所制備中空陶粒為內(nèi)部空腔封閉的球形或類球形，且可以大規(guī)模、低成本地進(jìn)行中空陶粒產(chǎn)品的生產(chǎn)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種外形為球狀或類球狀、中間為封閉空腔的輕質(zhì)中空陶粒及其制備方法。本專利技術(shù)所提供的一種輕質(zhì)中空陶粒由成陶材料和模板材料組成；所述成陶材料由廢紙造紙干污泥、粉煤灰和粘土組成，所述廢紙造紙干污泥、粉煤灰、粘土三者的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別為廢紙造紙干污泥30 40%，粉煤灰40 50%，粘土 10 20%，所述成陶材料的粒徑 ￡0. 08mm ;所述模板材料為聚苯泡沫顆粒,所述聚苯泡沫顆粒為球狀或類球狀,所述聚苯泡沫顆粒的粒徑為3 15mm。本專利技術(shù)所提供的一種輕質(zhì)中空陶粒的制備方法，具體步驟如下3(1)將所述成陶材料按照所述比例進(jìn)行配料，然后進(jìn)行充分混合，混合時間l(T30min， 制成成陶坯料；(2)將所述模板材料聚苯泡沫顆粒表面浸潤或噴涂一層質(zhì)量濃度f2. 5%的羧甲基纖維素溶液或一層質(zhì)量濃度廣2. 5%的聚乙烯醇溶液的液膜，得到表面處理后的模板材料聚苯泡沫顆粒；(3)將部分所述步驟(I)得到的成陶坯料進(jìn)行流態(tài)化處理，得到流態(tài)化的成陶坯料，將所述步驟(2)得到的表面處理后的模板材料聚苯泡沫顆粒加入到流態(tài)化的成陶坯料中，使所述模板材料聚苯泡沫顆粒表面粘上一層厚度O. Γ0. 5mm的成陶坯料層，得到表面粘有一層成陶坯料的模板材料聚苯泡沫顆粒；(4)將所述步驟(I)得到的成陶坯料喂入成球盤，然后在所述成球盤傾斜旋轉(zhuǎn)過程中喂入所述步驟(3)得到的表面粘有一層成陶坯料的模板材料聚苯泡沫顆粒，同時對所述成球盤中的粉體顆粒進(jìn)行噴濕，噴濕所用的液體是水或質(zhì)量濃度O. 5^2. 5%的羧甲基纖維素溶液或質(zhì)量濃度O. 5^2. 5%的聚乙烯醇溶液；通過該步驟處理得到粒徑為6 21mm的中空陶粒生料球；(5)將步驟(5)得到的中空陶粒生料球取出后在50- 100°C的溫度下干燥I飛min， 然后將干燥后的中空陶粒生料球喂入回轉(zhuǎn)窯或立窯進(jìn)行燒成，燒成的最高溫度范圍為 IlOO0C ^12000C，在最高溫度停駐l(T30min，然后冷卻到室溫得到所述輕質(zhì)中空陶粒。所得到的輕質(zhì)中空陶粒外形為球狀或類球狀，中間空腔也為球狀或類球狀，中間空腔與外界由一層壁厚O. 5^2. 5_的陶瓷結(jié)構(gòu)分隔開；該輕質(zhì)中空陶粒的筒壓強(qiáng)度33MPa， 堆積容重為30(T500kg/m3，該輕質(zhì)中空陶粒的粒徑為5 20mm，能夠用于配制高性能輕集料混凝土或用作污水處理中的懸浮生物膜陶瓷濾料。本專利技術(shù)具有以下技術(shù)特點與優(yōu)勢1、和現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)可以大規(guī)模制備球狀或類球狀的中空陶粒，陶粒既輕又具有極高的力學(xué)強(qiáng)度，更適合作為高性能輕集料混凝土的人造輕集料；2、和現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的中空陶粒采用成陶原料中80%以上為工業(yè)廢棄物，因此生產(chǎn)成本較低，資源循環(huán)和耕地保護(hù)作用效果明顯；3、和現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的球狀中空陶粒，具有較大的比表面積，因此還適合作為污水處理中的懸浮生物膜陶瓷濾料，其他技術(shù)獲得的中空陶粒形狀不規(guī)則，堆積過程不容易形成穩(wěn)定的懸浮生物膜陶瓷濾料床；4、和現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的中空陶粒采用的模板原料為聚苯顆粒，可以用廢舊聚苯泡沫板破碎獲得，因此可以解決廢舊聚苯泡沫難降解帶來的白色污染問題，另外聚苯顆粒作為模板使中空陶粒坯體具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，滿足了中空陶粒坯體在堆積、輸送、烘干過程不變形、不破損的機(jī)械性能要求，提高了中空陶粒的產(chǎn)品完好率；5、和現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的中空陶粒采用成陶材料的廢紙造紙污泥和模板材料聚苯顆粒也可以替代一部分燃料，使陶粒燒成過程的能耗降低。具體實施方式實施例I :本專利技術(shù)的中空陶粒，所使用的原料有兩部分，成陶材料和模板材料，成陶材料為廢紙造紙污泥(干)、粉煤灰、粘土，三者的分別質(zhì)量分?jǐn)?shù)是廢紙造紙污泥40% ;粉煤灰40% ;粘土 20%，三種原料的粒徑￡0. 08mm，模板材料為聚苯泡沫顆粒。本專利技術(shù)的中空陶粒，所述模板材料聚苯泡沫顆粒為球狀，類球狀，粒徑在5 20mm 范圍內(nèi)。本專利技術(shù)的中空陶粒，成品外形為球狀或類球狀，中間空腔也為球狀，中間空腔與外界由一層壁厚O. 5^2. 5mm的陶瓷結(jié)構(gòu)分隔開。本專利技術(shù)的中空陶粒， 其制備過程分為如下步驟(1)先將中空陶粒的成陶材料按照所述的比例進(jìn)行配料，然后進(jìn)行充分混合，混合時間 30min,成為所述的成陶還料；(2)將模板材料聚苯泡沫顆粒表面浸潤或噴涂一層質(zhì)量濃度1%的羧甲基纖維素溶液液膜；(3)將步驟(2)表面處理完畢后的聚苯泡沫顆粒加入流態(tài)化的步驟(I)獲得成陶坯料環(huán)境中，使聚苯泡沫顆粒表面粘上一層厚度O. Imm厚的成陶坯料層；(4)將步驟(I)獲得的成陶坯料喂入成球盤，然后在成球盤傾斜旋轉(zhuǎn)過程中喂入步驟(3)所獲得的表面粘有一層成陶坯料的聚苯顆粒，同時對成球盤中的粉體顆粒進(jìn)行噴濕，噴濕的液體是水；(5)將成球盤中達(dá)到粒度要求的中空陶粒生料球取出后進(jìn)行干燥，干燥的溫度在100°C 以下，然后將干燥后的中空陶粒生料球喂入回轉(zhuǎn)窯或立窯進(jìn)行燒成，燒成的最高溫度為 1100°C，在最高溫度停駐30min，然后冷卻到室溫獲得所述的中空陶粒，中空陶粒的筒壓強(qiáng)度3. 5MPa,中空陶粒的堆積容重為300kg/m3，可用于配制高性能輕集料混凝土或用作污水處理中的懸浮生物陶瓷濾本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種輕質(zhì)中空陶粒，其特征在于所述輕質(zhì)中空陶粒由成陶材料和模板材料組成；所述成陶材料由廢紙造紙干污泥、粉煤灰和粘土組成，所述廢紙造紙干污泥、粉煤灰、粘土三者的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別為：廢紙造紙干污泥：30~40%，粉煤灰：40~50%，粘土：10~20%，所述成陶材料的粒徑￡0.08mm；所述模板材料為聚苯泡沫顆粒，所述聚苯泡沫顆粒為球狀或類球狀，所述聚苯泡沫顆粒的粒徑為3~15mm。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：雷團(tuán)結(jié)，樊傳剛，唐世敏，李亞輝，金仁才，劉磊彬，錢元弟，盛海濤，王孝平，
申請(專利權(quán))人：馬鞍山十七冶工程科技有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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