[发明专利]一种河湖淤泥基免烧超轻陶粒及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种河湖淤泥基免烧超轻陶粒及其制备方法和应用，该河湖淤泥基免烧超轻陶粒，由以下重量百分比的原料所制成：湿河湖淤泥：60～80％、建筑石膏：1～10％、水泥：15～30％、废弃泡沫：1～10％、聚乙烯醇：1～5％。本发明将河湖淤泥类固体废弃物进行变废为宝的资源化利用，并克服现有的免烧超轻陶粒强度低、吸水率高等缺点，提供了一种低能耗、无需烧制、性能优良的河湖淤泥基免烧超轻陶粒。本发明无需对河湖淤泥进行干化脱水处理，降低成本，同时能够消耗大量高含水率河湖淤泥和少量废弃泡沫，实现废物利用且高比例替代天然传统陶粒原料，且生产能耗低，生产的河湖淤泥基免烧超轻陶粒可满足工业滤料、建材市场的需求。

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种利用高含水率河湖淤泥制备的河湖淤泥基免烧超轻陶粒的方法及其制备方法和应用。

背景技术

目前国际上高强度的经济活动以及不断发展的工农业造成了大规模的水域污染，河湖淤泥等沉积物是水域污染的重要载体，河湖淤泥成分复杂且含有大量有机物、重金属等有毒有害物质，这些物质在水流环境中不断向上层水转移扩散，不仅造成水体富营养化、黑臭等一系列生态破坏，还可经食物链逐级在生物体内富集，进而影响人类人体健康。河湖淤泥因其高含水率而储运困难，传统处置即为干化脱水处理，此法耗能耗时且效果不明显。目前国内外利用河湖淤泥制备陶粒的主要技术是高温烧结法，烧结法需要对河湖淤泥先进行干化脱水处理，有些研究甚至需要河湖淤泥预焚烧成河湖淤泥灰从而配合其他辅料添加剂来制备陶粒。这种方法操作复杂，能耗大且污染严重。

免烧法制备陶粒可克服上述缺点，而目前利用高含水率河湖淤泥制备免烧超轻陶粒的方法尚未见报道。传统发泡法制得的陶粒性能不佳，主要表现在生产过程中泡体破裂，制备的陶粒强度低。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明提供一种河湖淤泥基免烧超轻陶粒，本发明将河湖淤泥类固体废弃物进行变废为宝的资源化利用，并且克服现有的免烧超轻陶粒强度低、吸水率高等缺点，提供了一种低能耗、无需烧制、性能优良的河湖淤泥基免烧超轻陶粒。

本发明旨在用河湖淤泥替代粘土制备陶粒，以充分利用河湖淤泥原有水分及其中大量氧化物(如SiO₂、A1₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO等)，同时固化河湖淤泥中重金属。本发明通过河湖淤泥与胶凝材料及其他添加剂的物理化学作用，完成陶粒内部组成的一系列硬化反应，通过废弃泡沫的熔融造孔，形成高性能免烧超轻陶粒。

本发明还提供河湖淤泥基免烧超轻陶粒及其制备方法及其应用。

技术方案：为了实现上述目的，如本发明所述一种河湖淤泥基免烧超轻陶粒，主要由以下重量百分比的原料所制成：湿河湖淤泥：60～80％、建筑石膏：1～10％、水泥(干料)：15～30％、废弃泡沫：1～10％、聚乙烯醇：1～5％。

作为优选，主要由以下重量百分比的原料所制成：湿河湖淤泥：65～80％、建筑石膏：3～10％、水泥：15～25％、废弃泡沫：1～6％、聚乙烯醇：1～3％。

其中，所述湿河湖淤泥含水率为＞50％。

其中，所述建筑石膏、水泥干料的粒径均大于60目；废弃泡沫为经过破碎机破碎处理后形成的粒径0.5～3mm的细碎颗粒。

其中，所述水泥使用市售42.5R级硅酸盐水泥；所述石膏为普通市售建筑石膏。

本发明所述的河湖淤泥基免烧超轻陶粒的制备方法，包括如下步骤：

(1)原料的预处理：将湿河湖淤泥除杂、均质化处理；

(2)配料：将建筑石膏、水泥、废弃泡沫、聚乙烯醇等干料混合搅拌均匀，掺入步骤(1)预处理的湿河湖淤泥中并搅拌均匀至粘稠坯料；