一种粉煤灰基高强陶粒及其制备方法技术

本发明专利技术属于陶粒制备技术领域，特别涉及一种粉煤灰基高强陶粒及其制备方法。该粉煤灰基高强陶粒由包括以下重量份数的组分制成：粉煤灰75～90份、球团粘结剂5～10份、低熔点玻璃粉5～15份。本发明专利技术的粉煤灰基高强陶粒密度等级为800～1000kg/m

【技术实现步骤摘要】
一种粉煤灰基高强陶粒及其制备方法
本专利技术属于陶粒制备
，特别涉及一种粉煤灰基高强陶粒及其制备方法。
技术介绍
大量堆放的粉煤灰不仅浪费土地，而且还会对土壤、大气等造成严重污染，给人的身体健康带来危害。同时，按照《粉煤灰综合利用管理办法》要求，新建电厂应综合考虑周边粉煤灰利用能力，避免建设永久性粉煤灰堆场(库)，确需建设的，原则上占地规模按不超过三年储灰量设计。这样就限制了企业正常生产，也增加了经营成本。认真做好火电企业固体排放物的综合利用，是节能减排和环境治理工作非常重要的一环，对于改善区域环境、促进资源综合利用具有重要的意义。普通混凝土骨料的开采对自然生态环境是一种严重的破坏，很容易造成自然环境的恶化和自然资源的紧缺，严重影响国民经济社会的长远发展，因此受国家相关政策的约束，这正好为粉煤灰陶粒的研发和生产提供了市场。粉煤灰陶粒作为天然砂石的替代产品，若能够规划化使用，可以减少传统的开山采石及下河挖沙，并有效避免对自然环境和土地资源的严重破坏，具有良好的社会效益和环境效益。因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种粉煤灰基高强陶粒及其制备方法，以解决目前由粉煤灰、污泥等固废制作的陶粒致密性差、强度低，无法替代天然砂石作为建筑骨料的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种粉煤灰基高强陶粒，所述高强陶粒由包括以下重量份数的组分制成：粉煤灰75～90份、球团粘结剂5～10份、低熔点玻璃粉5～15份。优选地，所述粉煤灰的细度为：45μm方孔筛筛余量≤30％。优选地，所述球团粘结剂以硅酸盐为基料，以纤维素类物质为添加料。优选地，所述低熔点玻璃粉为硼-硅、硼-锌-硅、硅-铝-硼玻璃粉中的一种。优选地，所述低熔点玻璃粉的粒度为325～500目。上述粉煤灰基高强陶粒的制备方法，包括以下步骤：(1)将配方量的粉煤灰、玻璃粉、球团粘结剂与水混合均匀，通过造粒机制成粒径为5～15mm的生料球；(2)将步骤(1)所得的生料球烘干、烧结、冷却，得所述粉煤灰基高强陶粒。优选地，步骤(1)中，所述水的用量为粉煤灰、玻璃粉、球团粘结剂总质量的5～12％。优选地，步骤(2)中，所述烘干为将所述生料球在150～200℃进行加热处理。优选地，步骤(2)中，所述烧结的最高温度为1100～1400℃，烧结的时间为20～30min。优选地，步骤(2)中，所述烧结在回转窑中进行。优选地，步骤(2)中，烧结前对烘干后的生料球预热处理。优选地，步骤(2)中，所述预热的温度为300～450℃，预热的时间为5～13min。优选地，步骤(2)中，所述冷却的速率为15min后将温度降至40℃以下。优选地，步骤(2)中，所述冷却在冷却机中进行。与最接近的现有技术相比，本专利技术提供的技术方案具有如下优异效果：传统的以粉煤灰为主要原材料所生产的陶粒的工艺方法中，粉煤灰掺量都在70％以下，而本专利技术中粉煤灰掺量能达到80％以上。本专利技术中所制备的高强陶粒的密度等级为800～1000kg/m3、筒压强度不低于10MPa、吸水率在10～14％，可配置不低于CL40强度标号的混凝土，应用在结构工程上。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。以下实施例中，所用粉煤灰至少达到GB1596-2017《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》Ⅱ级灰的技术指标，具体为：(1)细度(45μm方孔筛筛余)≤30％；(2)烧失量≤8％。本专利技术的粉煤灰基高强陶粒，由包括以下重量份数的组分制成：粉煤灰75～90份(例如75份、80份、82份、85份、87份、90份)、球团粘结剂5～10份(例如5份、6份、7份、8份、9份、10份)、低熔点玻璃粉5～15份(例如5份、7份、9份、11份、13份、15份)。本专利技术中的球团粘结剂以硅酸盐为基料，以纤维素类物质为添加料，用于降低陶粒焙烧过程破碎率和有效抑制陶粒品位的下降。一般来说，低熔点玻璃粉采用含SiO2、P2O5、B2O3、Li2O、ZnO、BaO、K2O、Na2O等成分的高纯环保无机非金属原材料，经先进工艺熔炼合成玻璃体，再经洗涤→干燥→粗磨→保纯精磨→精密分级等工序精制而成。本专利技术中的低熔点玻璃粉为硼-硅、硼-锌-硅、硅-铝-硼玻璃粉中的一种。低熔点玻璃粉的粒度为325～500目(例如325目、400目、500目)。本专利技术的粉煤灰基高强陶粒的制备方法，包括以下步骤：(1)将配方量的粉煤灰、球团粘结剂、低熔点玻璃粉和水混合均匀，通过对辊造粒机制成粒径为5～20mm(例如5mm、7mm、9mm、11mm、13mm、15mm)的生料球，其中，水的用量为粉煤灰、玻璃粉、球团粘结剂总质量的5～12％(例如5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％)；(2)将步骤(1)所得的生料球在150～200℃(例如150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃)进行烘干，然后送入回转窑，在回转窑内完成预热和烧结，预热的温度为300～450℃(例如300℃、330℃、350℃、370℃、390℃、410℃、430℃、450℃)，预热的时间为5～13min(例如5min、6min、7min、8min、9min、10min、11min、12min、13min)，烧结的最高温度为1100～1400℃(例如1100℃、1150℃、1200℃、1250℃、1300℃、1350℃、1400℃)，烧结的时间为20～30min(例如20min、22min、24min、26min、28min、30min，烧结的时间是指从预热结束到出窑，在烧结过程中前期温度上升得较快，后期慢，温度不是匀速上升的，一般来说，15min左右升至最高温度)，烧成后进入冷却机进行冷却，冷却的速率为15min后降至40℃以下，冷却结束后得到不同粒径、满足不同要求的粉煤灰基高强陶粒。以下结合具体实施例为本专利技术的粉煤灰基高强陶粒的制备进行进一步的说明。以下实施例中，球团粘结剂采用河南强兴化工有限公司的“东风”牌球团粘结剂，低熔点玻璃粉采用佛山晶谷材料科技有限公司的“晶谷”牌玻璃粉。实施例1本实施例的粉煤灰基高强陶粒的具体制备方法如下：(1)将粉煤灰75份、球团粘结剂10份、硼-硅玻璃粉15份与水混合均匀，通过造粒机制成粒径为15mm的生料球，其中，水的用量为粉煤灰、低熔点玻璃粉、球团粘结剂总质量的10％；(2)将步骤(1)所得的生料球在180℃进行烘干，然后送入回转窑，在回转窑内完成预热和烧结，预热的温度为400℃，预热的时间为13min，烧结的最高温度为1184℃，烧结的时间为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粉煤灰基高强陶粒，其特征在于，所述高强陶粒由包括以下重量份数的组分制成：粉煤灰75～90份、球团粘结剂5～10份、低熔点玻璃粉5～15份。/n

【技术特征摘要】
1.一种粉煤灰基高强陶粒，其特征在于，所述高强陶粒由包括以下重量份数的组分制成：粉煤灰75～90份、球团粘结剂5～10份、低熔点玻璃粉5～15份。


2.根据权利要求1所述的粉煤灰基高强陶粒，其特征在于，所述粉煤灰的细度为：45μm方孔筛筛余量≤30％。


3.根据权利要求1所述的粉煤灰基高强陶粒，其特征在于，所述球团粘结剂以硅酸盐为基料，以纤维素类物质为添加料。


4.根据权利要求1所述的粉煤灰基高强陶粒，其特征在于，所述低熔点玻璃粉为硼-硅、硼-锌-硅、硅-铝-硼玻璃粉中的一种；
优选地，所述低熔点玻璃粉的粒度为325～500目。


5.如权利要求1所述的粉煤灰基高强陶粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将配方量的粉煤灰、低熔点玻璃粉、球团粘结剂与水混合均匀，通过造粒机制成粒径为5～15mm的生料球；
(2)将步骤(1)所得的生料球烘干、烧结、冷却，得所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜康，陈和平，曹晓润，赵松海，徐腾威，王继敏，张东东，宋涛，管歆，尚海涛，
申请(专利权)人：河南强耐新材股份有限公司，河南建筑材料研究设计院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河南;41