[发明专利]一种高强度轻质页岩陶粒及其制备方法

说明书

本发明涉及陶粒加工技术领域，具体涉及一种高强度轻质页岩陶粒及其制备方法，由以下质量百分数的原料组成：页岩5%‑10%、铝矾土16%‑25%、蛭石3%‑7%、粉煤灰16%‑22%、石英粉15%‑25%、高岭石12%‑17%、珍珠岩1%‑3%、生石灰1%‑3%和水洗砂9%‑14%，本发明页岩陶粒的制备工艺，在现有工艺待烧制之前增加一个发酵工艺，制得的陶粒具有较佳的膨胀倍数，陶粒孔径大小均匀，具有较低的吸水率及较低的堆密度,兼顾对陶粒轻质和强度的要求。

技术领域

本发明涉及陶粒加工技术领域，具体涉及一种高强度轻质页岩陶粒及其制备方法。

背景技术

陶粒是一种无机轻集料，因其密度低、筒压强度高、孔隙率高，软化系数高、抗冻性良好、抗碱集料反应性优异等特点，被广泛应用于建材、园艺、食品饮料、耐火保温材料、化工、石油等领域，并且其应用领域还在继续扩大。陶粒按照原料分类，主要分为铝矾土陶粒、黏土陶粒、页岩陶粒、垃圾陶粒、煤矸石陶粒、污泥陶粒、河底泥陶粒、粉煤灰陶粒等。但是目前的页岩陶粒的堆积密度均在300kg/m³级左右，很难同时满足新型建材对轻质陶粒的要求。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷和问题，本发明提供一种高强度轻质页岩陶粒及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种高强度轻质页岩陶粒，由以下质量百分数的原料组成：页岩5%-10%、铝矾土16%-25%、蛭石3%-7%、粉煤灰16%-22%、石英粉15%-25%、高岭石12%-17%、珍珠岩1%-3%、生石灰1%-3%和水洗砂9%-14%。

进一步的，一种高强度轻质页岩陶粒，由以下百分比含量的原料组成：页岩8%、铝矾土21%、蛭石5%、粉煤灰19%、石英粉18%、高岭石16%、珍珠岩2%、生石灰1%和水洗砂10%。

一种高强度轻质页岩陶粒的制备工艺，包括以下步骤：

步骤1：分别将页岩、铝矾土、蛭石、高岭石、珍珠岩经颚式破碎机破碎，破碎至粒径为2-45mm的颗粒；

步骤2：将步骤1中的页岩、铝矾土、蛭石、高岭石、珍珠岩依次经过粗粉、细粉粉碎机机械进行粉碎，粉碎后过筛，筛选的页岩粒径≤6mm，铝矾土的粒径≤4mm，蛭石粉的粒度≤5mm、高岭石的粒度≤6mm、珍珠岩的粒度≤6mm；

步骤3：按照以下质量百分数进行称取：页岩5%-10%、铝矾土16%-25%、蛭石粉3%-7%、粉煤灰16%-22%、石英粉15%-25%、高岭石12%-17%、珍珠岩1%-3%、生石灰1%-3%和水洗砂9%-14%；将上述各原料放入搅拌机中，加入混合料总体积1/4的水进行充分搅拌，搅拌成混合料，将搅拌均匀的混合料送入储料罐，加温至300℃保温，每隔20-30min搅拌一次，并向储料罐中持续鼓入直径在10-30um的微气泡，发酵5-7h；

步骤4：将发酵后的混合料再次放入搅拌机中搅拌均匀，然后送入对辊制粒机中进行制粒，得到粒径为3-16mm的球粒，静置1-2小时；

步骤5：将球粒送入回转窑中进行预热和焙烧，回转窑的转速为1转/分钟，回转窑预热带的温度从 100℃开始逐渐升高至 270℃，预热时间为30-40分钟；然后球粒进入保温缓冲带，保温缓冲带的温度为280℃，保温5-9分钟；接着球粒进入焙烧带，回转窑焙烧带的温度为1000-1200℃，焙烧6-12分钟；最后球粒进入膨胀带，回转窑膨胀带的温度为1300℃，膨胀2-4分钟，烧成陶粒球；

步骤6：将烧制好的陶粒球送入冷却机进行冷却，使陶粒球以10-20℃/分钟的速率迅速降至1000-700℃，然后以5-10℃/分钟的速率缓慢降至400-500℃，最后以10-20℃的速率降至室温；冷却后的陶粒球经筛分机筛选分级成为成品陶粒。