[发明专利]粉煤灰陶瓷无土栽培基质及制造工艺

说明书

技术领域

本发明属于材料工程技术领域，涉及一种粉煤灰陶瓷无土栽培基质及制造工艺。

背景技术

无土栽培是未来农业发展的新方向，目前世界的无土栽培技术中，用基质无土栽培是目前应用的主要方法。基质是无土栽培中用量最大的设施，性能良好的基质直接决定无土栽培成败，积极研发高性能的基质具有重要意义。粉煤灰陶瓷是一种新型陶瓷，它是以内部地质聚合物为坯料的强度支持，经高温烧制而成，这种新型陶瓷具有高强度、高比表面积的特性。现有无土栽培基质材料主要有以下几种：岩棉、沙子、泡沫塑料。现有的以上无土栽培基质材料存在以下缺陷和不足：

1.岩棉：成本高，对人皮肤有刺激，报废后回收处理困难，制造时会有大量废水、废气排放。

2.沙子：沙子虽然成本低但是持水保肥性差，蒸发过快易导致化肥在植物矿床上积累盐化。

3.泡沫塑料：成本高，持水性差，降解性也有待改善。

发明内容

本发明的目的是生产出一种粉煤灰陶瓷无土栽培基质，以解决现有无土栽培基质不能同时拥有成本低、保水透气性好、使用年限长、易回收处理的问题，以及利用废物粉煤灰，减少它们所带来的一系列环境问题。

本发明所采用的技术方案是利用粉煤灰的火山灰活性，制成一种有一定强度的地质聚合物发泡砖坯，再把这种地质聚合物发泡砖坯烧结成陶瓷。其原料组成分配比为：粉煤灰80％-98.5％，混合激发剂X1.5％-20％。烧结温度为1000-1200摄氏度。所述的混合激发剂X为一种碱性的含有多种离子及活性材料的混合液。

粉煤灰陶瓷无土栽培基质的制造工艺步骤如下：

1、混料：在搅拌机内加入10-70℃的清水，水灰比(水与粉煤灰重量的比值)为1/4-1/1，按粉煤灰80％-98.5％，混合激发剂X1.5％-20％的原料配比，将各种原材料加入搅拌机内，搅拌3-15分钟，使其充分搅拌均匀。

2、发泡：加入双氧水，双氧水与灰比(双氧水与粉煤灰重量的比值)为1/1000-80/1000，搅拌1-10分钟，把浆料放入模具中，静止1-10小时。

3、养护：将发泡停止的浆料在15-60℃的条件下养护7-20天。

4、烧制：浆料养护完毕时会有一定的初期强度，将坯料放入炉窑内烧制，烧制温度为1000-1200摄氏度。

5、切片：切割成规则的片状。

6、产品检验：剔除残次产品，获得粉煤灰陶瓷无土栽培基质合格产品。

采用本发明的积极效果是：这种新型粉煤灰陶瓷无土栽培基质同时具有成本低、保水透气性好、使用年限长、易回收处理的特性，而且可以利用废物粉煤灰等工业废弃物。因此，本产品不但性能超越其它同类产品，而且对保护环境非常有益。

具体实施方式

下面是本发明采用不同原料配比量及工艺参数的不同幅度比值下的具体实施例：

实施例1

1、混料：在搅拌机内加入15℃的清水，水灰比(水与粉煤灰重量的比值)为1/3，按粉煤灰98％，混合激发剂X2％的原料配比，将各种原材料加入搅拌机内，搅拌12分钟，使其充分搅拌均匀。

2、发泡：加入双氧水，双氧水与灰比(双氧水与粉煤灰重量的比值)为2/1000，搅拌8分钟，把浆料放入模具中，静止2小时。

3、养护：将发泡停止的浆料在20℃的条件下养护18天。

4、烧制：浆料养护完毕时会有一定的初期强度，将坯料放入炉窑内烧制，烧制温度为1180摄氏度。

5、切片：切割成规则的片状。

6、产品检验：剔除残次产品，获得粉煤灰陶瓷无土栽培基质合格产品。

实施例2

1、混料：在搅拌机内加入35℃的清水，水灰比(水与粉煤灰重量的比值)为1/2，按粉煤灰90％，混合激发剂X10％的原料配比，将各种原材料加入搅拌机内，搅拌8分钟，使其充分搅拌均匀。

2、发泡：加入双氧水，双氧水与灰比(双氧水与粉煤灰重量的比值)为30/1000，搅拌5分钟，把浆料放入模具中，静止5小时。

3、养护：将发泡停止的浆料在35℃的条件下养护12天。

4、烧制：浆料养护完毕时会有一定的初期强度，将坯料放入炉窑内烧制，烧制温度为1100摄氏度。

5、切片：切割成规则的片状。

6、产品检验：剔除残次产品，获得粉煤灰陶瓷无土栽培基质合格产品。

实施例3