铸造除尘灰陶粒及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铸造除尘灰陶粒，由多种原料混合后经造粒和养护而制成，多种原料按重量份计包括：铸造除尘灰95～105份、硅酸盐水泥10～50份、可再分散胶粉1～5份、聚乙烯醇1～5份、减水剂溶液1～5份以及膨润土0～5份。该铸造除尘灰陶粒的制备方法包括：首先，按重量份计的原料进行备料；其次，将除尘灰、硅酸盐水泥、可再分散胶粉、聚乙烯醇、减水剂溶液以及膨润土进行混合；之后，对经过混合步骤形成的混合物进行造粒；然后，将经过造粒步骤得到的料球密封保温后进行养护。该铸造除尘灰陶粒及其制备方法实现了对铸造除尘灰有效地利用，免烧结的制备方法更能降低能耗，进而有利于降低成本和环境保护，且该铸造除尘灰陶粒具有轻密、高强度、粒整度等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及陶粒制造
，具体而言，涉及一种铸造除尘灰陶粒及其制备方法。
技术介绍
陶粒，顾名思义，就是陶质的颗粒。陶粒的外观特征大部分呈圆形或椭圆形球体，但也有一些仿碎石陶粒不是圆形或椭圆形球体，而呈不规则碎石状。陶粒形状因工艺不同而各异。它的表面是一层坚硬的外壳，这层外壳呈陶质或釉质，具有隔水保气作用，并且赋予陶粒较高的强度。陶粒的外观颜色因所采用的原料和工艺不同而各异。现有陶粒产品主要有：以黏土、亚黏土等为主要原料制成的陶粒；为了节约能源资源，有效保护耕地和环境，推动资源综合利用，黏土已经被限制使用。还有一种是用页岩、板岩等经破碎、筛分，或粉磨后制成的陶粒，但是制作的能耗大、成本高，而且用于室内会有轻微辐射，对人体造成损害。铸造生产过程中会有除尘灰的排放，据统计全国铸造产生的粉尘可达30万吨，长期以来缺乏有效的处理手段，仅仅是露天堆放或掩埋，此类废砂尘中含有金属氧化物，其主要是由硅铝，钙、镁和铁的氧化物以及少量的钠钾等组成，已有研究证明，砂尘中的金属污染物会抑制土壤中微生物的活性，随意堆放占用土地资源、破坏生态环境。如何有效地对铸造除尘灰进行利用从而避免对环境产生不利影响是亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种铸造除尘灰陶粒，以有效地对铸造除尘灰进行利用并有利于环境保护，且铸造除尘灰陶粒轻密、高强度、粒整度好。本专利技术的另一目的在于提供一种铸造除尘灰陶粒的制备方法，其制作方法简单，且免烧结的工艺流程能有效降低能耗，进而有利于降低成本和环境保护。本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。一种铸造除尘灰陶粒，由多种原料混合后经造粒和养护而制成，多种原料按重量份计包括：铸造除尘灰95～105份、硅酸盐水泥10～50份、可再分散胶粉1～5份、聚乙烯醇1～5份、减水剂溶液1～5份以及膨润土0～5份。进一步地，本专利技术的较佳实施例中，上述减水剂溶液的含固量为35～45％。进一步地，本专利技术的较佳实施例中，上述减水剂溶液选自萘系高效减水剂、脂肪族高效减水剂、氨基高效减水剂和聚羧酸高效减水剂中的一种。一种铸造除尘灰陶粒的制备方法，包括备料步骤、混合步骤、造粒步骤以及养护步骤。备料步骤是按铸造除尘灰95～105份、硅酸盐水泥10～50份、可再分散胶粉1～5份、聚乙烯醇1～5份、减水剂溶液1～5份以及膨润土0～5份的重量份数计进行备料。混合步骤是将铸造除尘灰、硅酸盐水泥、可再分散胶粉、聚乙烯醇、减水剂溶液以及膨润土进行混合。造粒步骤是对经过混合步骤形成的混合物进行造粒。养护步骤是将经过造粒步骤得到的料球密封保温后，再进行养护。进一步地，本专利技术的较佳实施例中，上述混合步骤中，将铸造除尘灰、硅酸盐水泥、可再分散胶粉、聚乙烯醇、减水剂溶液以及膨润土依次放入搅拌机中搅拌10～30min。进一步地，本专利技术的较佳实施例中，上述造粒步骤中是利用盘式造粒机旋转和喷洒雾化水对混合物进行造粒。进一步地，本专利技术的较佳实施例中，上述盘式造粒机的转速为30～100r/min。进一步地，本专利技术的较佳实施例中，经过上述造粒步骤得到的料球的粒径为1～20mm。进一步地，本专利技术的较佳实施例中，上述养护步骤中密封保温是将料球放置在恒温箱中进行密封保温，保温温度为20～30℃，保温时间为22～25小时。进一步地，本专利技术的较佳实施例中，上述养护步骤中进行养护是将料球在常温条件下养护7～10天。本专利技术实施例的铸造除尘灰陶粒及其制备方法的有益效果是：通过按铸造除尘灰95～105份、硅酸盐水泥10～50份、可再分散胶粉1～5份、聚乙烯醇1～5份、减水剂溶液1～5份以及膨润土0～5份的重量份计进行配比，通过混合、造粒以及养护等步骤得到铸造除尘灰陶粒，其使用大量铸造除尘灰作为陶粒的原料，从而对铸造过程中废弃的除尘灰进行了有效地利用，避免了其大量排放对环境造成的污染。并且所制备的铸造除尘灰陶粒性能优异，具备轻密、高强度、粒整度好等特点，可用于建筑材料。而且，铸造除尘灰陶粒的制备方法简单，直接通过混合、造粒、养护，避免了烧结步骤，免烧结的工艺能有效降低能耗，进而有利于降低成本和环境保护。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本专利技术实施例的铸造除尘灰陶粒及其制备方法进行具体说明。一种铸造除尘灰陶粒，由多种原料混合后经造粒和养护而制成，多种原料按重量份计包括：铸造除尘灰95～105份、硅酸盐水泥10～50份、可再分散胶粉1～5份、聚乙烯醇1～5份、减水剂溶液1～5份以及膨润土0～5份。其中，铸造除尘灰为铸造过程中产生细砂和细粉的排放物，通过化学成份分析，其内含有较多的二氧化硅(SiO2)和三氧化二铝(Al2O3)。因此其耐火度较高，根据铸造除尘灰的成分和理化性能，其突出的特点完全可以替代粘土资源和页岩等骨料。并且其原料来源广泛成本低廉，添加普通硅酸盐水泥、减水剂、可分散胶粉和膨润土等辅料，通过对粉尘造粒、养护等免烧结工艺即可制备性能优异的陶粒，该陶粒可用于建筑材料。此外，还可制备成不同目数的陶粒砂，其在石油开采等领域市场前景非常乐观，从而可以实现变废为宝的目的。同时，由于铸造过程产生的废灰粉尘经过高温环境，所排放的砂尘已基本失去活性，因而采用此原料制备的陶粒具有耐酸碱和热稳定的优良性能，无论用于室内还是室外，都不会对人类产生有害影响。硅酸盐水泥是以硅酸钙为主的硅酸盐水泥熟料、5％以下的石灰石或粒化高炉矿渣以及适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料的统称。在陶粒的成分中添加硅酸盐水泥有助于陶粒的成型和凝固。可再分散胶粉是水溶性白色粉末，为乙烯、醋酸乙烯酯的共聚物，以聚乙烯醇作为保护胶体，能够提高基体材料的粘性，从而有利于陶粒的成型造粒。聚乙烯醇是一种有机化合物，白色片状、絮状或粉末状固体。其可以作为保护胶体与可再分散胶粉来提高制备陶粒的原料的粘性。减水剂是一种在混凝土和易性及水泥用量不变条件下，能减少拌合用水量的混凝土外加剂，将其加入混凝土拌合物后对水泥颗粒有分散作用，能改善其工作性、提高混凝土强度。从而有利于提高陶粒的强度和减少制备陶粒的用水量。优选地，减水剂溶液的含固量为35～45％，含固量是指减水剂中的固体总质量(单位为g)占组成减水剂的所有组分的总质量(单位为g)的百分比。该含固量的减水剂溶液能够更好地与其他原料进行混合作用，使得原料具有很好地造粒能力。具体地，减水剂溶液选自萘系高效减水剂、脂肪族高效减水剂、氨基高效减水剂和聚羧酸高效减水剂中的一种。膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产，将膨润土作为制备陶粒的一种原料可以进一步提高原料混合物的粘性，进而使得造粒的效果更好。该铸造除尘灰陶粒的制备方法，包括：S1、备料步骤，按以下重量份计进行备料：铸造除尘灰95～105份、硅酸盐水泥10～50份、可再分散胶粉1～5份、聚乙烯醇1～5份、减水剂溶液1～5份以及膨润土0～5份。具体地，先选择萘系高效减水剂、脂肪族高效减水剂、氨基高效减水剂和聚羧酸高效减水剂中的一种配置成减水剂溶液，减水剂溶液的含固量为35～45％，然后按照铸造除尘灰本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铸造除尘灰陶粒，其特征在于，由多种原料混合后经造粒和养护而制成，所述多种原料按重量份计包括：铸造除尘灰95～105份；硅酸盐水泥10～50份；可再分散胶粉1～5份；聚乙烯醇1～5份；减水剂溶液1～5份；及膨润土0～5份。

【技术特征摘要】
2016.05.24 CN 20161034654761.一种铸造除尘灰陶粒，其特征在于，由多种原料混合后经造粒和养护而制成，所述多种原料按重量份计包括：铸造除尘灰95～105份；硅酸盐水泥10～50份；可再分散胶粉1～5份；聚乙烯醇1～5份；减水剂溶液1～5份；及膨润土0～5份。2.根据权利要求1所述的铸造除尘灰陶粒，其特征在于，所述减水剂溶液的含固量为35～45％。3.根据权利要求2所述的铸造除尘灰陶粒，其特征在于，所述减水剂溶液选自萘系高效减水剂、脂肪族高效减水剂、氨基高效减水剂和聚羧酸高效减水剂中的一种。4.一种铸造除尘灰陶粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：备料步骤，按重量份计备取多种原料，所述多种原料包括：铸造除尘灰95～105份；硅酸盐水泥10～50份；可再分散胶粉1～5份；聚乙烯醇1～5份；减水剂溶液1～5份；及膨润土0～5份；混合步骤：将所述除尘灰、所述硅酸盐水泥、所述可再分散胶粉、所述聚乙烯醇、所述减水剂溶液以及所述膨润土进行混合；造粒步骤：对经过所述混...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦申二，胡胜利，尹海军，胡文志，唐品，
申请(专利权)人：北京仁创砂业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11