[发明专利]一种包裹结构的碱渣陶粒及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料领域，涉及包裹结构的碱渣陶粒及其制造方 法。

背景技术

碱渣是氨碱法纯碱企业排出的一种废渣，由于其含水量高、含有 大量的氯化物而成为一种难以处理的固体废弃物，长期以来碱厂排出 的碱渣占用了大量的耕地，已经对环境造成了很大的污染。碱渣的综 合治理已经成为当今社会的一重大科研课题。在当前自然资源日益贫 乏的形势下，利用碱渣制造建筑材料的研究已经成为一个热点。作为 建筑工程材料，碱渣主要在工程土等方面得已研究，并得到了工程应 用。但建筑陶粒由于其附加值较高，其研究也同样得到了重视。

申请号为93117803.7的专利公开了利用碱渣-粉煤灰制造免烧 陶粒，其特征在于以碱渣悬浊液与粉煤灰0.25-0.70∶0.30-0.75(固 相重量比)通过湿法混合，陈化，经7-28天自然养护得到陶砂陶粒的 产品。大连理工大学的王晴等人对碱渣粉煤灰高强型陶粒的研制，通 过正交试验，以工业废渣(粉煤灰和碱渣)为主要原料研制高强轻质 陶粒。其选取的配比分别是碱渣∶粉煤灰(％)＝10/90；20/80；30/70； 40/60；50/50；60/40；70/30；80/20；90/10，并掺入水玻璃为10％， 成型工艺中采取强制搅拌，手工成球，并在低温1140-1160℃焙烧， 然后退火制备出了高强低密度的陶粒。(王晴，王立久，艾红梅.碱渣粉 煤灰高强型陶粒的研制[J].混凝土，2000，(6)：27-29)。但上述的 研究均没有考虑利用碱渣为原料制备的陶粒中可溶性氯组分对该陶 粒所使用的混凝土的影响，因为碱渣中存在大量的氯化物。利用碱渣 所制备的上述陶粒中的氯化物在这些陶粒使用于混凝土中时可能放 出氯离子，从而对混凝土尤其是钢筋混凝土产生危害。

发明内容

本发明为解决现有技术中的陶粒应用于混凝土中放出氯离子，从 而对混凝土尤其是钢筋混凝土产生危害的问题，而提供一种碱渣陶粒 及其制造方法。

为解决上述问题，本发明采用包裹结构，通过将含有碱渣的成 分包裹于闭孔结构的壳层之中，可很好抑制碱渣中氯离子的游出，改 善了以碱渣为原料的陶粒在混凝土中的应用性能。

本发明的一种碱渣陶粒，该陶粒呈复合包裹结构，包括多孔结 构的芯层(2)和闭孔结构的壳层(1)，其粒径为5-15mm。多孔结构 的芯层由碱渣、玻璃粉、粉煤灰、锯末组成，其重量组成为：碱渣 60-80、粉煤灰10-30、玻璃粉10-20、锯末0-10；闭孔结构的壳层 由玻璃粉、粘土、锯末组成，其重量组成为：玻璃粉30-70、粘土30-70、 锯末0-10。以干料计，芯层质量百分比为70-90wt％，壳层质量百分 比为10-30wt％。

上述碱渣陶粒的制备方法，其特征在于，芯层和壳层分别按上 述重量组成配比，通过搅拌机将各配比料混合均匀；先往芯层干料中 加入其重量30％的水在造球盘内进行造球，形成芯层圆球，然后将 所成的芯层圆球放入装有壳层干料为10-30wt％份的成球托盘中，启 动成球托盘摇晃，摇晃足够长时间，通过滚球方法使壳料包裹于芯层 上，形成包裹结构的陶粒生坯；其粒径为5-15mm；将陶粒生坯在温 度为105℃下烘干2-2.5小时；将干燥后的陶粒生坯首先进行预烧， 预烧温度为500℃保温15-25min，而后升温至1100-1250℃焙烧，保 温时间为10分钟，通过自然冷却，完成碱渣陶粒的烧制。

本发明的功能要点有二个方面，其一是多孔芯层处理大量的碱 渣，其二是利用闭孔壳层包裹芯层，阻止氯离子的游离。本发明引入 闭孔壳层，使其表面形成一层致密的保护层，使芯层的碱渣陶粒完成 与外界相隔离。壳层的玻璃相含量高，形成的闭孔结构使得外界水分 子进不去，而内部的氯离子不易浸出。从而具有大量处理碱渣并抑制 其氯离子溶出的特点。

附图说明

图1为包裹结构陶粒的结构示意图，其中1、壳层闭孔结构，2、 芯层多孔结构。

具体实施方式