[发明专利]一种含钢渣和矿渣的免烧陶粒及其制备方法

说明书

本发明涉及一种含钢渣和矿渣的免烧陶粒及其制备方法，该陶粒包含以下重量份数的各组分：钢渣35～45份、矿渣粉55～65份、水泥8～12份、铝粉膏0.5～1.5份、生石灰4～8份、二水石膏2～6份、硅酸钠2～4份、氢氧化钠2～4份。其制备方法包括如下步骤：S1.按照相应的重量份数称取各组分，备用；S2.将称取的钢渣进行烘干处理，随后球磨粉碎，然后将所有组分混入搅拌机并加水混匀得混合物料；S3.将混合物料放入成球机中，喷雾加水，成型制得养护前免烧陶粒；S4.将养护前免烧陶粒进行自然养护和筛选，即得。优点为，有效的资源化利用钢渣和矿渣，变废为宝；具有免烧特点，节能环保，生产效率高，生产成本低。

技术领域

本发明涉及一种陶粒的制备方法，具体涉及一种含钢渣和矿渣的免烧陶粒及其制备方法。

背景技术

陶粒作为一种新型建筑材料，发展势头劲猛，其具有轻质、导热系数低、耐腐蚀性好等优异特点。大多陶粒均采用烧结法研制生产，造成了煤炭等能源的额外消耗，并且生产过程中排放大量有害气体污染环境。其他少数利用免烧法生产的陶粒，均需掺入用量较大的水泥熟料作为胶凝材料来提供强度，但是水泥的生产过程同样伴随巨大的煤炭与电力能源消耗，并排放出大量温室气体。

高炉矿渣是高炉冶炼生铁过程中所产生的固体废渣，目前我国炼铁厂年产重矿渣约9000万吨。钢渣是冶金工业中产生的废渣，其产生率为粗钢产量的8％～15％，目前钢产量约8亿吨，钢渣年产出量逾1亿吨。大量矿渣和钢渣堆积占用土地资源、造成水土污染、危害周边生态环境，因此，寻求资源化利用矿渣和钢渣成为目前的重要研究课题之一。

现有技术中既有单独利用矿渣生产免烧陶粒的制备方法，又有单独利用钢渣生产免烧陶粒的制备方法，但没有同时使用矿渣和钢渣两种组分来制备免烧陶粒的方法。现有技术中以钢渣或矿渣制备免烧陶粒的方法各有不足：李灿华，李晖等提出一种转炉钢渣免烧陶粒的制备方法(发明专利号：201611160333.6)，但制得陶粒还需烘干养护，不同配比免烧陶粒筒压强度为3.7-12.7MPa，波动范围较大，不利于控制免烧陶粒质量；敖进清，张云等也提出一种钢渣高强免烧陶粒及其制备方法(发明专利号：201610409833.2)，制得免烧陶粒堆积密度800-900kg/m³，筒压强度7.0MPa以上，然而该方法存在的问题是水泥用量相对较高，而且需养护房养护；李军、卢忠远等提出了一种碱激发高钛矿渣免烧陶粒的方法(CN201610355938.4)，不足之处在于限定了矿渣的种类(无法推广)且需要使用较大量的碱激发溶液；黎楠、孙家瑛等提出了一种矿渣微粉掺珍珠岩尾矿免烧陶粒及其制备方法(CN201710989383.3)，其不足之处在于原料中的珍珠岩尾矿只在矿区可见，地域性强，故该方法也不易推广。另外，现有技术中也曾尝试同时以矿渣和钢渣为原料制备陶粒，但其必须以烧结法生产(CN201510076816.7)。

发明内容

本发明提供一种含钢渣和矿渣的免烧陶粒及其制备方法，旨在同时有效利用现有技术中大量废弃并污染环境的钢渣和矿渣来制备免烧陶粒，达到废物资源化利用和节能环保的目的。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种含钢渣和矿渣的免烧陶粒，其包含以下重量份数的各组分：钢渣35～45份、矿渣粉55～65份、水泥8～12份、铝粉膏0.5～1.5份、生石灰4～8份、二水石膏2～6份、硅酸钠2～4份、氢氧化钠2～4份。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以有如下优选方案。

优选的，所述钢渣为高碱度钢渣，碱度系数在2.5以上。

优选的，所述矿渣粉为粒化高炉矿渣粉，细度在200目以上，活性指数95％以上，比表面积400～500m²/kg。

本发明还提供了一种制备上述的含钢渣和矿渣的免烧陶粒的方法，其包括如下步骤：

S1.按照相应的重量份数称取各组分，备用；