一种煤气化细渣自烧结制备高强陶粒的方法技术

一种煤气化细渣自烧结制备高强陶粒的方法，包括以下步骤：原料预处理：以煤气化细渣为原料，将其烘干后用球磨机干法研磨；制造陶粒生料球：选取球磨后的煤气化细渣和水以2:(0.9～1.3)的质量比混合均匀，然后放置于造粒机中，在圆盘转速45～90r/min，倾角40～50

【技术实现步骤摘要】
一种煤气化细渣自烧结制备高强陶粒的方法

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[0001]本专利技术涉及陶粒制造领域，特别涉及一种煤气化细渣自烧结制备高强陶粒的方法。

技术介绍
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[0002]煤化工领域的主要工业固废是指煤气化炉炉渣、粉煤灰、锅炉炉渣、脱硫石膏、污泥等，其特点是产生量大、增速快、同质化程度高。就煤气化炉炉渣而言，因其含碳量较高，无法作为建材使用，目前尚无较好的处理办法，目前主要是通过填埋处理，不仅占用宝贵土地资源，也为企业带来了高昂的运输、处理费用，同时，煤气化炉炉渣残留重金属污染对环境尤其地下水和土壤会产生难以逆转的污染。
[0003]陶粒目前主要是由页岩、粘土等不可再生原料和粉煤灰、煤矸石等固体废弃物合成，不但能耗大、强度低、而且土壤消耗量大。因此如何将煤气化细渣进行处理造粒成球、利用煤气化细渣中残碳、克服陶粒烧成温度高、耗能大、烧成陶粒强度低等问题，是利用煤气化细渣为原料生产高强陶粒亟待解决的问题。

技术实现思路
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[0004]本专利技术的目的是设计一种煤气化细渣自烧结制备高强陶粒的方法，无需任何助剂添加，只采用煤气化细渣为原料，制备得到一种高于国家要求的高强度陶粒，为煤气化细渣的处理方式从堆存与填埋为主转为资源化利用提供技术支撑，降低了煤气化细渣的处理压力与费用；除此之外，在生产高强陶粒过程中利用煤气化细渣中的残炭遇高温时所提供的热量实现自烧结制备陶粒，从而解决了烧结陶粒耗能高的问题。
[0005]一种煤气化细渣自烧结制备高强陶粒的方法，包括以下步骤：
[0006](1)原料预处理：以煤气化细渣为原料，将其烘干后用球磨机干法研磨，通过球磨激发了煤气化细渣的火山活性，达到活化目的，球磨后的煤气化细渣不需筛分，直接保存留用；
[0007](2)制造陶粒生料球：选取步骤(1)中球磨后的煤气化细渣和水以2:(0.9～1.3)的质量比混合均匀，然后放置于造粒机中，在圆盘转速45～90r/min，倾角40～50
°
下制造出陶粒生料球；
[0008](3)烧制陶粒：将步骤(2)中制造出的陶粒生料球移入90～125℃的烘箱中干燥4～8h，干燥结束后将其放入马弗炉中在500～650℃下预热5～20min，最后在900～1050℃下烧制30～60min，烧制结束后冷却至室温，得到高强陶粒。
[0009]优选的，所述步骤(1)中原料煤气化细渣的主要组分包括：56.44wt％的二氧化硅含量、17.47wt％的氧化铝、14～26wt％的碳；对煤气化细渣进行成分分析，确定了煤气化细渣化学成分符合列里(Riley)三角形规定的高强陶粒制备原料要求，煤气化细渣中的SiO2与Al2O3在高温熔融条件下结合而行成硅酸盐骨架，这极大程度地提高了陶粒的筒压强度，大量残碳不但起到发泡剂作用，同时残碳在高温下可以释放出大量的热量，这部分的热量
会烧结陶粒，从而不许外界给予过高的温度，降低了烧结陶粒时的能耗，煤气化细渣中除了主要成分SiO2、Al2O3、大量残碳外，还有少量的CaO、MgO、Fe2O3，适量的CaO等助溶剂可以降低陶粒熔融温度。
[0010]优选的，所述步骤(1)中的原料煤气化细渣在90～125℃的烘箱中干燥4～8h后，球磨6～9h，球磨机的转速为400r/min。
[0011]优选的，所述步骤(2)中煤气化细渣和水的质量比为2:1.1，圆盘转速为80r/min，倾角为45
°
。
[0012]优选的，所述步骤(3)中，烘箱温度为105℃，干燥6h，预热温度600℃，预热时间10min，烧制时间1000℃，烧制时间50min。
[0013]优选的，所述步骤(3)中马弗炉的升温速率为10℃/min。
[0014]优选的，所述步骤(1)中的原料煤气化细渣在105℃的烘箱中干燥6h后，球磨8h。
[0015]本专利技术提供的一种煤气化细渣自烧结制备高强陶粒方法在生产高强陶粒过程中利用煤气化细渣中残炭高温时所提供的热量实现自烧结制备陶粒，避免能耗的问题，同时操作简单，降低成本，同时通过球磨煤气化细渣强化了煤气化细渣活性，克服了市面上陶粒制备过程中烧成液相少、温度高、强度低等缺陷。
附图说明：
[0016]附图1为本方法制备得到的陶粒的XRD图。
[0017]附图2为本方法制备得到的陶粒的SEM图。
具体实施方式：
[0018]为了使本专利技术技术方案更容易理解，现采用具体实施例的方式，对本专利技术的技术方案进行清晰、完整的描述。
[0019]实施例1：
[0020]本实施例中利用煤气化细渣自烧结制备高强陶粒方法，包括一下步骤：
[0021](1)原料预处理：将原料煤气化细渣在90℃的烘箱中干燥4h后，球磨6h，球磨机的转速为400r/min；
[0022](2)制造陶粒生料球：选取步骤(1)中球磨后的煤气化细渣和水以2:0.9的质量比混合均匀，然后放置于造粒机中，在圆盘转速45r/min，倾角40
°
下制造出陶粒生料球；
[0023](3)烧制陶粒：将步骤(2)中制造出的陶粒生料球移入90℃的烘箱中干燥4h，干燥结束后将其放入马弗炉中在500℃下预热5min，最后在900℃下烧制30min，烧制结束后冷却至室温，得到高强陶粒。
[0024]实施例2：
[0025](1)原料预处理：将原料煤气化细渣在125℃的烘箱中干燥8h后，球磨9h，球磨机的转速为400r/min；
[0026](2)制造陶粒生料球：选取步骤(1)中球磨后的煤气化细渣和水以2:1.3的质量比混合均匀，然后放置于造粒机中，在圆盘转速90r/min，倾角50
°
下制造出陶粒生料球；
[0027](3)烧制陶粒：将步骤(2)中制造出的陶粒生料球移入125℃的烘箱中干燥8h，干燥结束后将其放入马弗炉中在650℃下预热20min，最后在1050℃下烧制60min，烧制结束后冷
却至室温，得到高强陶粒。
[0028]实施例3：
[0029](1)原料预处理：将原料煤气化细渣在105℃的烘箱中干燥6h后，球磨8h，球磨机的转速为400r/min；
[0030](2)制造陶粒生料球：选取步骤(1)中球磨后的煤气化细渣和水以2:1.1的质量比混合均匀，然后放置于造粒机中，在圆盘转速80r/min，倾角45
°
下制造出陶粒生料球；
[0031](3)烧制陶粒：将步骤(2)中制造出的陶粒生料球移入105℃的烘箱中干燥6h，干燥结束后将其放入马弗炉中在600℃下预热10min，最后在1000℃下烧制50min，烧制结束后冷却至室温，得到高强陶粒。
[0032]图1为本方法制备得到的陶粒的XRD图，通过X射线衍射仪对实施例3中制备得到的高强陶粒及煤气化细渣进行物相分析结果如图1所示，由图可知本方法制备得到的陶粒主要由硅铝酸盐晶体、赤铁矿、石英三种物相组成，而原料细渣则只有石英这一种物相，其他的成分由无定形存在。通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤气化细渣自烧结制备高强陶粒的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)原料预处理：以煤气化细渣为原料，将其烘干后用球磨机干法研磨；(2)制造陶粒生料球：选取步骤(1)中球磨后的煤气化细渣和水以2:(0.9～1.3)的质量比混合均匀，然后放置于造粒机中，在圆盘转速45～90r/min，倾角40～50
°
下制造出陶粒生料球；(3)烧制陶粒：将步骤(2)中制造出的陶粒生料球移入90～125℃的烘箱中干燥4～8h，干燥结束后将其放入马弗炉中在500～650℃下预热5～20min，最后在900～1050℃下烧制30～60min，烧制结束后冷却至室温，得到高强陶粒。2.如权力要求1所述的煤气化细渣自烧结制备高强陶粒的方法，其特征在于：所述步骤(1)中原料煤气化细渣的主要成分包括：56.44wt％的二氧化硅，17.47wt％的氧化铝，14～26wt％的碳。3.如权力要求1所述的煤气化细渣...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉文欣，高雄，马玉龙，
申请(专利权)人：宁夏大学，
类型：发明
国别省市：