[发明专利]一种用于制造陶粒的组合物及陶粒制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造陶粒的组合物及陶粒制造方法,特别是涉及一种以黄河泥沙、污泥、页岩和泥土为原料烧制陶粒的方法。

背景技术

目前，陶粒及其制备方法的专利很多，主要原料是粘土、页岩、污泥、黄土、炉渣、粉煤灰、煤矿剥离物等，并加入粘结剂、外加剂制备而成。但粘土、页岩、污泥、黄土的利用，不仅造成耕地破坏、水土流失、环境污染等，而且所制得的陶粒大都密度偏大、强度偏低、力学性能与热工性能较差，功能较少。

黄河是世界上公认的最复杂难治的河流,难治的症结在于“水少、沙多、水沙异源、水沙关系不协调”,其巨量泥沙造成河道萎缩,“悬河”形势日趋严峻。黄河泥沙的处理和利用已成为事关黄河安危的一项非常现实而又十分紧迫的事情。黄河泥沙资源利用虽然也取得了不少成果,但在对其定位、政策、规划、应用、民生等方面的系统性、协调性与创新性的认识和实践上还存在一些问题。如何安全经济地处理处置河流泥沙是世界共同面临的环境问题，解决这个世界性难题对我国来说更是刻不容缓。由于黄河泥沙的无机矿物成分与粘土的无机矿物成分相近，所以我们尝试使用黄河泥沙作为原料烧制陶料。

污泥是指在废水的处理过程中,产生大量的固体悬浮物质。污水处理过程中，细菌及大部分寄生生物留存在污泥中，病毒可以吸附在污水中的颗粒上，随颗粒的沉淀也沉积到污泥中。污水处理厂经过机械脱水后的污泥如果处置不当，会对环境造成一定的危害，污泥会散发出难闻的臭味，另外，也可能会导致疾病的传播。由于污泥中含有较多的有机物，可以作为烧制陶粒时的产气成分，增加陶粒的孔隙率，提高陶粒的等级。因此，我们可尝试添加一定量的污泥作为生产陶粒的原料。

页岩是一种沉积岩，成分复杂，但都具有薄页状或薄片层状的节理，主要是由黏土沉积经压力和温度形成的岩石，页岩形成于静水的环境中，泥沙经过长时间的沉积，所以经常存在于湖泊、河流三角洲地带，在海洋大陆架中也有页岩的形成，页岩中也经常包含有古代动植物的化石。目前国内外，利用页岩陶粒做为轻集骨架料，掺入陶砂、矿渣或煤灰等工业废渣，采用水泥做为胶凝材料，所生产的产品具有体轻、保温、节能等特点。采用该产品做为建筑物墙体材料，可实现建筑节能。据测试，陶粒砌块墙体厚度40cm传热系数相当于1.48m厚度粘土实心砖墙体，节能、保温效果非常显著。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用黄河泥沙、污泥、页岩和粘土为原料烧制陶粒的方法，同时提供一种黄河泥沙的新用途。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的用于制造陶粒的组合物，其组分及其重量百分含量为：20%～50%黄河泥沙、10%～25%污泥和10%～20%页岩和10%～40%粘土。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的组合物，其中：该页岩中包含以下重量百分含量的组分：55~60%SiO₂，15~20%Al₂O₃，7~10%Fe₂O₃，2~5%MgO，2~4%CaO；该黄河泥沙中包含以下重量百分含量的组分：72~76%SiO₂，10~14%Al₂O₃，2~5%Fe₂O₃，1~3%MgO，2~5%CaO；该污泥中包含以下重量百分含量的组分：30~34%SiO₂，0.1~1%Al₂O₃，0.1~0.5%Fe₂O₃，0.5~2%MgO，3~6%CaO。

前述的组合物，其中该页岩中包含以下重量百分含量的组分：57.38%SiO₂，18.8%Al₂O₃，8.53%Fe₂O₃，2.63%MgO和3.27%CaO。

前述的组合物，其中该黄河泥沙中包含以下重量百分含量的组分：74.57%SiO₂，12.51%Al₂O₃，3.73%Fe₂O₃，2.02%MgO和2.51%CaO。