[发明专利]一种轻质陶粒及其制备方法

说明书

本发明属于人造轻集料技术领域，特别涉及一种轻质陶粒及其制备方法。该轻质陶粒包括城市污泥10‑30wt％，煤矸石58‑85wt％、铁尾矿5‑12wt％，外掺谷壳灰1‑5wt％；该方法包括以下步骤，利用球磨机将煤矸石和铁尾矿粉磨；然后将城市污泥、煤矸石和铁尾矿混合配料后，搅拌均匀；用挤出造粒机制成生料颗粒并烘干；把烘干的陶粒生料球送入已经升温的回转窑中，然后放入谷壳灰对陶粒表面进行充分包裹，经回转窑煅烧的陶粒从窑头取出，自然冷却到常温；从而得到轻质陶粒成品。不仅无害化利用了城市污泥、铁尾矿、煤矸石等固废，同时也减少了其对环境的危害，具有较好的社会效益和环境效益。

技术领域

本发明属于人造轻集料技术领域，特别涉及一种轻质陶粒及其制备方法。

背景技术

陶粒是人造轻骨料的俗称；由于具有质轻，耐腐蚀，抗冻，抗震和良好的隔绝性等多功能特点，陶粒广泛应用于建材、园艺、污水处理、耐火保温材料、化工、石油等领域；

目前陶粒的制备原料主要为粘土或页岩，由于粘土是一种宝贵的天然资源，大力发展粘土陶粒必将导致大量优质耕地的破坏和流失；而用页岩生产陶粒会破坏自然植被和环境，并在一定程度上打破生态系统的平衡。

此外还包括其他制备方法：

例如中国专利(申请号200810157490.0)公开了一种主要以30-40份的城市污水厂脱水污泥、5-10份的粉煤灰、50-70份的粘土为原料，按比例混合，高温烧结制得轻质陶粒，其陶粒容重500-600kg/m3，吸水率3.6-12％。

例如中国专利(申请号200810157489.8)公开了一种主要以1-4份的城市污水厂脱水污泥份、6-9的份粘土为原料，按比例混合，高温烧结制得轻质陶粒，其陶粒容重300-500Kg/m3，吸水率1.0-10.4％。

例如中国专利(申请号201610320055.X)公开了一种轻质多孔的污泥陶粒制备方法，所述的污泥陶粒包括以下重量计的原料：锯末10-25份、铁尾矿20-30份、硅灰5-10份、污泥30-40份、生石灰10-15份、红泥岩20-30份、石膏1-5份、菱镁矿5-10份。其陶粒吸水率为9.6％-10.8％，筒压强度5.8-6.1MPa，堆积密度502-516kg/m3的成品。

由于GB/T17431.1-2010标准中对轻质陶粒的要求是：15％≦吸水率≦25％，200kg/m³≦堆积密度≦500kg/m³；0.5MPa≦筒压强度≦1.5MPa；因此上述专利公开的轻质陶粒制备方法中要么堆积密度大于500kg/m³偏重，要么没有提供筒压强度，要么使用了粘土等天然资源，限制了对其的大量使用；此外还要添加多种辅助添加剂，增加了原料成本并且使得原料的均匀性变差，从而对陶粒的烧成产生不利影响。因此必须对现有的陶粒制备方法加以改进。

发明内容

本发明要解决上述现有技术中存在的问题，提供一种全固废为主要原料的轻质陶粒及其制备方法，该方法以城市污泥、煤矸石、铁尾矿等固废主要原料制备轻质陶粒；充分利用了污泥和煤矸石中的有机碳提高陶粒内部的孔隙结构，以及铁尾矿来提高改善陶粒表面玻化层的硬度和降低煅烧温度，所制备轻质陶粒可以应用在轻骨料混凝土、预制构件和装配式建筑上。使用城市污泥、煤矸石、铁尾矿等全固废原料制备轻质陶粒，不仅无害化利用了城市污泥、铁尾矿、煤矸石等固废，同时也减少了其对环境的危害，具有较好的社会效益和环境效益。

实现本发明上述目的的技术方案可以概括如下：

本发明的目的之一在于提供一种轻质陶粒，按质量百分比计算该轻质陶粒包括城市污泥10-30％，煤矸石58-85％、铁尾矿5-12％，外掺谷壳灰1-5％；其中城市污泥的含水率为80％。