一种氯化钾表面助烧结的轻质陶粒及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种氯化钾表面助烧结的轻质陶粒及其制备方法，通过分步喷入5％～25％的氯化钾溶液，干燥时溶解于水中的钾离子随着水分向表面扩散富集于生料球表面壳层，烧成过程中表面层的钾离子与其它物质反应形成易熔物质，起到助烧结剂的作用，生料球的表面层以下助烧结剂中钾离子含量很低，在表面层烧结温度下烧成的陶粒，吸水率较小，但表面层以下核心区域未烧结密度较低，最终得到吸水率小同时整体密度低的轻质陶粒。本发明专利技术解决了陶粒既要求吸水率小、强度高，又要求容重小的问题。本发明专利技术氯化钾表面助烧结的轻质陶粒的制备方法工艺简单，操作安全，可大批量生产，且成本低。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，通过分步喷入5％～25％的氯化钾溶液，干燥时溶解于水中的钾离子随着水分向表面扩散富集于生料球表面壳层，烧成过程中表面层的钾离子与其它物质反应形成易熔物质，起到助烧结剂的作用，生料球的表面层以下助烧结剂中钾离子含量很低，在表面层烧结温度下烧成的陶粒，吸水率较小，但表面层以下核心区域未烧结密度较低，最终得到吸水率小同时整体密度低的轻质陶粒。本专利技术解决了陶粒既要求吸水率小、强度高，又要求容重小的问题。本专利技术氯化钾表面助烧结的轻质陶粒的制备方法工艺简单，操作安全，可大批量生产，且成本低。【专利说明】
本专利技术属于建筑新材料
，具体涉及一种氯化钾表面助烧结的轻质陶粒及 其制备方法。
技术介绍
陶粒是以粘土，工业废渣、废料、尾矿、低质页岩等为原料，添加少量粘结剂和添加 齐?，经过混合、成球高温烧结等传统工艺过程而制成轻骨料，其具有容重轻、强度高、导热性 低、耐火度较高、保温防冻抗腐蚀、抗冲击、抗震、耐磨无放射物（无有害物）等特点，是一种 优质的绿色建筑材料。由于陶粒的吸水性能严重影响了陶粒混凝土的和易性和胶结能力， 所以需要添加易烧结矿物、废渣等烧结助剂来提高陶粒的烧结程度，减小陶粒的吸水率。烧 结助剂与原料混合均匀，降低了陶粒的烧结温度，使陶粒致密，同时增大了陶粒比重，降低 了陶粒的隔热隔音效果而限制了陶粒的使用。烧胀陶粒虽然解决了陶粒的吸水率和隔热隔 音的问题，但是要求其生产原料必须是可烧胀原料，这种原料在自然界中很少，再一方面陶 粒生产是在高温下膨化而形成的中空球体，能耗较高、陶粒强度不高，由原料的性能来保证 产品性能和尺寸，工艺难控制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术中存在的缺点，提供一种氯化钾表面助烧结 的轻质陶粒及其制备方法，具有表面烧结致密，整体密度低，吸水率小，强度高，制备工艺简 单的优点。 为实现上述目的，一种氯化钾表面助烧结的轻质陶粒制备方法，采用以下技术方 案：包括以下步骤： 1)取原料以质量百分比计：0% -65%的粉煤灰、35% -95%的粘土、0?65%的陶 瓷废料和〇?65%的粘土尾矿；将原料混合后进行球磨、干燥和研细处理后得坯料备用；其 中颗粒度小于65 μ m的坯料占坯料总质量的90%以上； 2)将步骤1)制备的坯料和成孔剂以质量比100 : (5?20)混合，得到混合料； 3)将步骤2)制备的混合料进行成球处理获得生料球，且在成球处理中将浓度为 5 %?25 %的氯化钾水溶液喷至混合料上，获得的生料球中氯化钾水溶液的含量占生料球 总质量的8?15% ; 4)将步骤3)得到的生料球进行过筛处理，并干燥，得到干燥生料球； 5)将步骤4)得到的干燥生料球在900?1200°C下进行烧成处理3?5小时，后 冷却得到氯化钾表面助烧结的轻质陶粒。 所述的步骤2)中成孔剂为煤粉，颗粒度小于0. 125_。 步骤3)中氯化钾水溶液为间歇式喷洒。 所述的步骤3)中成球过程中，根据成球状况以间歇式加入混合料。 所述的步骤3)中成球处理的设备为糖衣机。 所述的步骤5)中烧成处理的设备为回转窑。 一种氯化钾表面助烧结的轻质陶粒：其表面烧结致密，内部未烧结呈多孔状，吸水 率小于 5%，容重为 867. 39 ?1402. 78Kg/m3。 一种氯化钾表面助烧结的轻质陶粒制备方法具有以下的有益效果：相比较现有 技术，通过将氯化钾助烧结剂以喷洒的形式加入，且氯化钾溶液浓度为5%?25%，钾以钾 离子的形式存在于溶液中，干燥时湿生料球中溶解于水中的钾离子随水分向生料球表面扩 散，水分被蒸发后钾离子富集于生料球表面壳层，烧成过程中表面层的钾离子与其它物质 反应形成易熔物质，在900?1200°C熔融，促进表面层烧结，起到助烧结剂的作用。生料球 的表面层以下助烧结剂中钾离子含量低，在表面层烧结温度下烧成的陶粒，吸水率较小，但 表面层以下核心区域未烧结密度较低，最终得到吸水率小同时整体密度低的氯化钾表面助 烧结的轻质陶粒。所采用的烧结助剂氯化钾成本低，加入量易控制。本专利技术氯化钾表面助 烧结的轻质陶粒的制备方法具有工艺简单，操作安全，可大批量生产，且成本低等优点。 制得的一种氯化钾表面助烧结的轻质陶粒，表面烧结致密，内部未烧结呈多孔状， 整体密度低；陶粒强度高，容重小，具有良好的隔热隔音效果。本专利技术制得的氯化钾烧结助 剂中的钾离子半径较小，助烧结作用较为明显。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术方法的工艺流程图； 图2为实施例12所制备的陶粒断面微观结构图。 【具体实施方式】 下面结合附图，对本专利技术作进一步说明。 参见图1和2, 一种氯化钾表面助烧结的轻质陶粒制备方法包括以下步骤： 1)取原料以质量百分比计：0% -65%的粉煤灰、35% -95%的粘土、0?65%的陶 瓷废料和〇?65%的粘土尾矿；将原料混合后进行球磨、干燥和研细处理后得坯料备用；其 中颗粒度小于65 μ m的坯料占坯料总质量的90%以上； 2)将步骤1)制备的坯料和颗粒度小于0. 125mm的成孔剂以质量比100 : (5?20) 混合，得到混合料； 3)将步骤2)制备的混合料放入糖衣机中进行成球处理获得生料球，成球过程中， 根据成球状况以间歇式加入混合料，且在成球处理中将浓度为5%?25%的氯化钾水溶液 间歇式喷至混合料上，获得的生料球中氯化钾水溶液的含量占生料球总质量的8?15% ; 4)将步骤3)得到的生料球进行过筛处理，并干燥，得到干燥生料球； 5)将步骤4)得到的干燥生料球放入回转窑中在900?1200°C下进行烧成处理 3?5小时，后冷却得到氯化钾表面助烧结的轻质陶粒。 -种氯化钾表面助烧结的轻质陶粒，其表面烧结致密，内部未烧结呈多孔状，吸水 率小于 5%，容重为 867. 39 ?1402. 78Kg/m3。 所述成孔剂为煤粉。 表1为实施例1至实施例12中各个组分的添加含量及烧成时间、温度和制得物质 的吸水率与容重。 【权利要求】1. 一种氯化钾表面助烧结的轻质陶粒的制备方法，其特征在于：包括以下步骤： 1) 取原料以质量百分比计：〇% -65%的粉煤灰、35% -95%的粘土、O?65%的陶瓷废 料和O?65%的粘土尾矿；将原料混合后进行球磨、干燥和研细处理后得坯料备用；其中颗 粒度小于65 ii m的坯料占坯料总质量的90%以上； 2) 将步骤1)制备的坯料和成孔剂以质量比100 : (5?20)混合，得到混合料； 3) 将步骤2)制备的混合料进行成球处理获得生料球，且在成球处理中将浓度为5%? 25%的氯化钾水溶液喷至混合料上，获得的生料球中氯化钾水溶液的含量占生料球总质量 的8?15% ; 4) 将步骤3)得到的生料球进行过筛处理，并干燥，得到干燥生料球； 5) 将步骤4)得到的干燥生料球在900?1200°C下进行烧成处理3?5小时，后冷却 得到氯化钾表面助烧结的轻质陶粒。2. 根据权利要求1所述的一种氯化钾表面助烧结的轻质陶粒的制备方法，其特征在 于：所述的步骤2)中成孔剂为煤粉，颗粒度小于0. 1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氯化钾表面助烧结的轻质陶粒的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)取原料以质量百分比计：0％‑65％的粉煤灰、35％‑95％的粘土、0～65％的陶瓷废料和0～65％的粘土尾矿；将原料混合后进行球磨、干燥和研细处理后得坯料备用；其中颗粒度小于65μm的坯料占坯料总质量的90％以上；2)将步骤1)制备的坯料和成孔剂以质量比100：(5～20)混合，得到混合料；3)将步骤2)制备的混合料进行成球处理获得生料球，且在成球处理中将浓度为5％～25％的氯化钾水溶液喷至混合料上，获得的生料球中氯化钾水溶液的含量占生料球总质量的8～15％；4)将步骤3)得到的生料球进行过筛处理，并干燥，得到干燥生料球；5)将步骤4)得到的干燥生料球在900～1200℃下进行烧成处理3～5小时，后冷却得到氯化钾表面助烧结的轻质陶粒。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：任强，王保兴，武秀兰，何选盟，霍哲哲，魏腾跃，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61