一种利用废物制备的轻质陶粒及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种利用废物制备的轻质陶粒，所述轻质陶粒主要由下述重量百分比的原料制成：膨润土5－10%、秸秆3－5%、粉煤灰30－50%，余量为城市污泥。本发明专利技术轻质陶粒以城市污泥、粉煤灰和秸秆等固体废物为原料制备而得，性能满足GB/T17431.1‑2010中对人造轻集料（陶粒）的指标要求。本发明专利技术为城市污泥、粉煤灰等固体废物的安全消纳提供了可靠地途径，实现了固体废物的资源化利用，有利于环境保护和生态文明建设，具有重大的经济、环境效益。

A light ceramsite utilizing waste preparation and preparation method thereof

The invention discloses a light ceramsite utilizing waste preparation, the light ceramsite mainly comprises the following raw materials in weight percentage: bentonite 5 - 10%, 3 - 5%, straw ash 30 - 50% margin for city sludge. The invention of light in Tao Li city sludge, fly ash and other solid waste straw as raw materials prepared in 2010 properties to meet the GB/T17431.1 of artificial lightweight aggregate (Tao Li) requirements. The present invention provides a reliable way for the safety in city sludge, fly ash and other solid waste, realize the resource utilization of solid wastes, is conducive to environmental protection and ecological civilization construction, is of great economic and environmental benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种利用废物制备的轻质陶粒及其制备方法
本专利技术属于建筑材料
，具体涉及废物的资源化综合利用方法，尤其是一种利用废物制备的轻质陶粒及其制备方法。
技术介绍
陶粒以其内部多孔、形态、成分较均一、有一定强度和坚固性，因而具有轻质、高强、孔隙率高，软化系数高、耐腐蚀，抗冻性良好、抗碱集料反应性优异、隔绝性能良好等多功能特点，被广泛应用于建材、水处理、园艺、耐火保温材料、化工、石油等部门，且应用领域越来越广。现有的轻质陶粒多以粘土为主要原料，如申请号为CN200510010858.7的专利公开了一种轻质陶粒及其制备方法，该轻质陶粒由以下原料制成：剥离的黄粘土10－90％、剥离的红土10－90％；或剥离的黄粘土10－90％、剥离的泥灰岩10－90％；或剥离的黄粘土或红土10－90％、粉煤灰10－90％。随着生态文明建设的进行，作为陶粒制备的主要原料之一的粘土（也称作黏土）的使用受到限制，因而研究开发可以替代黏土的原料是一种新的趋势。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有技术缺陷，提供一种利用废物制备的轻质陶粒，其以城市污泥、粉煤灰和秸秆等固体废物为原料制备而得，性能满足GB/T17431.1-2010中对人造轻集料（陶粒）的指标要求。为实现上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种利用废物制备的轻质陶粒，所述轻质陶粒主要由下述重量百分比的原料制成：膨润土5－10%、秸秆3－5%、粉煤灰30－50%，余量为城市污泥。上述利用废物制备的轻质陶粒的制备方法，其包括以下步骤：1）按比例取干燥、过200目筛的各原料，加入占原料总重量25－35%的水，混合均匀后，放入造粒机中制成球形颗粒；2）将球形颗粒放入干燥箱中于105±5℃干燥12±2h；然后放入马弗炉中于1000－1200℃焙烧即得。具体的，步骤1）中球形颗粒的直径为10－20mm。具体的，步骤2）中焙烧具体为：①以6－8℃/min的升温速率，由室温升至300－350℃，保温10－20min进行预热；②以6－8℃/min的升温速率升至800－900℃，保温10－20min以利于碳酸钙的分解；③以4－6℃/min的升温速率，升至焙烧温度1000－1200℃，保温10－20min；焙烧结束后随炉自然冷却至室温。本专利技术轻质陶粒配方中，膨润土可用于改变泥浆的可塑性、触变性，易于成球。秸秆可以是作物秸秆，如稻草秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆等，主要是用于燃烧产生气体在陶粒内部产生气孔，增加孔隙率，使陶粒密度减小。城市污泥是污水处理厂污水处理的产物，未经恰当处理的污泥进入环境后，将给生态环境和人类的活动构成严重的威胁，是一种亟待处理的城市废物。粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，是当前排量较大的工业固体废物之一。随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加，大量的粉煤灰不加处理，会对人体和环境造成严重危害。城市污泥和粉煤灰中含有SiO2、Al2O3、K2O、Na2O等与黏土相似的成分，是制备陶粒的主要原料成分。因此，将城市污泥和粉煤灰替代黏土作为陶粒制备的原材料，不失为一种可以将固体废物安全消纳且减少环境污染的可靠方法。和现有技术相比，本专利技术的有益效果：1、本专利技术提供了一种废物制备轻质陶粒的方法。制备轻质陶粒所使用的原料主要为固体废物，生产成本较低；制备所得陶粒的性能满足GB/T17431.1-2010中对人造轻集料（陶粒）的指标要求，陶粒密度在800Kg/m3以下，属于建筑轻集料；2、本专利技术为城市污泥、粉煤灰等固体废物的安全消纳提供了可靠地途径，实现了固体废物的资源化利用，有利于环境保护和生态文明建设，具有重大的经济、环境效益；所制备的轻质陶粒可作为建筑材料中的轻集料，有利于减少天然集料的开采，节约能源资源。附图说明图1为本专利技术轻质陶粒的制备工艺流程图。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术的技术方案作进一步地详细介绍，但本专利技术的保护范围并不局限于此。下述实施例中，城市污泥取自某污水处理厂，秸秆选用稻草秸秆。制备所得轻质陶粒的性能测试参照GB/T17431.1-2010中对人造轻集料（陶粒）进行。下述实施例中，原料城市污泥预先经105℃干燥、破碎、球磨后过200目方孔筛处理；粉煤灰、膨润土经105℃干燥、过200目方孔筛处理；秸秆预先经105℃干燥、粉碎、球磨后过200目方孔筛处理。实施例1一种利用废物制备的轻质陶粒，所述轻质陶粒主要由下述重量百分比的原料制成：膨润土5%、秸秆5%、粉煤灰40%，城市污泥50%。上述利用废物制备的轻质陶粒的制备方法，其包括以下步骤：1）按比例取各原料，加入占原料总重量30%的水，混合均匀后，放入造粒机中制成直径约为15mm的球形颗粒；2）将球形颗粒放入干燥箱中于105℃干燥12h；然后放入马弗炉中以8℃/min的升温速率，由室温升至350℃，保温10min；再以8℃/min的升温速率升至850℃，保温10min；最后以5℃/min的升温速率升至1100℃，保温15min。焙烧结束后，随炉自然冷却至室温，即得轻质陶粒。所制备的陶粒堆积密度为707Kg/m3，吸水率为1.25%。实施例2：一种利用废物制备的轻质陶粒，所述轻质陶粒主要由下述重量百分比的原料制成：膨润土7%、秸秆3%、粉煤灰45%，城市污泥45%。上述利用废物制备的轻质陶粒的制备方法，其包括以下步骤：1）按比例取各原料，加入占原料总重量32%的水，混合均匀后，放入造粒机中制成直径约为10mm的球形颗粒；2）将球形颗粒放入干燥箱中于105℃干燥12h；然后放入马弗炉中以8℃/min的升温速率，由室温升至350℃，保温10min；再以6℃/min的升温速率升至850℃，保温10min；最后以5℃/min的升温速率升至1150℃，保温10min。焙烧结束后，随炉自然冷却至室温，即得轻质陶粒。所制备的陶粒堆积密度为765Kg/m3，吸水率为1.03%。实施例3：一种利用废物制备的轻质陶粒，所述轻质陶粒主要由下述重量百分比的原料制成：膨润土10%、秸秆4%、粉煤灰30%，城市污泥56%。上述利用废物制备的轻质陶粒的制备方法，其包括以下步骤：1）按比例取各原料，加入占原料总重量28%的水，混合均匀后，放入造粒机中制成直径约为10mm的球形颗粒；2）将球形颗粒放入干燥箱中于105℃干燥12h；然后放入马弗炉中以6℃/min的升温速率，由室温升至300℃，保温20min；再以6℃/min的升温速率升至800℃，保温20min；最后以5℃/min的升温速率升至1000℃，保温20min。焙烧结束后，随炉自然冷却至室温，即得轻质陶粒。所制备的陶粒堆积密度为748Kg/m3，吸水率为1.13%。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用废物制备的轻质陶粒，其特征在于，所述轻质陶粒主要由下述重量百分比的原料制成：膨润土5－10%、秸秆3－5%、粉煤灰30－50%，余量为城市污泥。

【技术特征摘要】
1.一种利用废物制备的轻质陶粒，其特征在于，所述轻质陶粒主要由下述重量百分比的原料制成：膨润土5－10%、秸秆3－5%、粉煤灰30－50%，余量为城市污泥。2.权利要求1所述利用废物制备的轻质陶粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）按比例取干燥、过200目筛的各原料，加入占原料总重量25－35%的水，混合均匀后，放入造粒机中制成球形颗粒；2）将球形颗粒于105±5℃干燥12±2h；然后于1000－1200℃焙烧即得。3.如权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亚楠，杨俊杰，司政凯，陈晓飞，赵明伟，曹林方，苏向东，
申请(专利权)人：河南兴安新型建筑材料有限公司，河南省固体废物管理中心，
类型：发明
国别省市：河南,41