一种制备陶粒的方法及由该方法制备的陶粒技术

本公开涉及一种制备陶粒的方法及由该方法制备的陶粒，该方法包括以下步骤：a、将再生灰、水泥、可选的硅灰、可选的外掺剂与水混合均匀，得到混合后的物料，其中，以100重量份的所述再生灰为基准，所述水泥的用量为20‑50重量份，所述硅灰的用量为0‑10重量份，所述外掺剂的用量为0‑6重量份，以100重量份的所述混合后的物料为基准，所述水的用量为5‑10重量份；b、将步骤a中得到的所述混合后的物料置于转盘造粒机中进行造粒。该方法工艺简单，成本低廉，生产效率高，所制备的陶粒性能优良，可用于环保、化工、能源、冶金等多种领域。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及一种制备陶粒的方法及由该方法制备的陶粒。
技术介绍
陶粒是一种在回转窑中经发泡生产的轻骨料。它具有球状的外形，表面光滑而坚硬，内部呈蜂窝状，有密度小、热导率低、强度高的特点，可以广泛应用于建材、园艺、食品饮料、耐火保温材料、化工、石油等行业。目前，陶粒主要由黏土、页岩以及污泥等为主要原料加工制粒，然后经过高温烧结或者烧胀而成。黏土陶粒在生产时黏土材料主要取自耕地，页岩陶粒在生产时需要开山取石，这两种陶粒获取原材料的方式都会破坏生态环境，不符合可持续发展战略，也不符合我国注重环保节能的基本国策。污泥陶粒在获取污泥时虽然不会破坏生态环境，但是污水处理厂的污泥极易释放出有毒物质，污泥也不能直接使用，需要经过脱水和干燥处理，消耗能源。总的来说，现有的陶粒生产方法工艺繁琐，原材料需要经过脱水、干燥、碾磨、造粒、焙烧、高温养护等多种工序，生产周期较长，设备多投资大，占用大量的工作场地；工人的操作培训时间长，劳动强度大，生产效率低。并且，由于生产过程中需要经过焙烧处理，不仅需要消耗大量的能量，同时也会产生新的二次污染物排放，严重破坏了环境。旧砂再生除尘灰是指铸造废砂通过物理、化学或者加热处理后恢复砂子的铸造工艺性能过程中产生的微小粉尘。目前国内铸造厂均在对废旧砂进行再生处理，但是对生产过程产生的粉尘缺少有效的处理手段，不能完全解决工业废弃物的利用问题。旧砂再生除尘灰的成分以SiO2和Al2O3为主，同时还含有金属和钙的氧化物，对自然环境影响恶劣。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种制备陶粒的方法及由该方法制备的陶粒。该方法工艺简单，成本低廉，生产效率高，所制备的陶粒性能优良，可用于环保、化工、能源、冶金等多种领域。为了实现上述目的，本公开第一方面：提供一种制备陶粒的方法，其中，该方法包括以下步骤：a、将再生灰、水泥、可选的硅灰、可选的外掺剂与水混合均匀，得到混合后的物料，其中，以100重量份的所述再生灰为基准，所述水泥的用量为20-50重量份，所述硅灰的用量为0-10重量份，所述外掺剂的用量为0-6重量份，以100重量份的所述混合后的物料为基准，所述水的用量为5-10重量份；b、将步骤a中得到的所述混合后的物料置于转盘造粒机中进行造粒。优选地，以100重量份的所述再生灰为基准，所述硅灰的用量为1-8重量份，所述外掺剂的用量为0.1-4.5重量份。优选地，步骤a中的所述外掺剂包括可再分散胶粉、保护胶体、粘结剂、养护剂和减水剂中的至少一种，所述可再分散胶粉为选自乙烯-醋酸乙烯酯共聚物可再分散胶粉、乙烯-氯乙烯-月桂酸乙烯酯共聚物可再分散胶粉、醋酸乙烯酯-乙烯-高级脂肪酸乙烯酯共聚物可再分散胶粉、醋酸乙烯酯-高级脂肪酸乙烯酯共聚物可再分散胶粉、醋酸乙烯酯均聚物可再分散胶粉、苯乙烯-丁二烯共聚物可再分散胶粉、丙烯酸酯-苯乙烯共聚物可再分散胶粉和醋酸乙烯酯-丙烯酸酯-高级脂肪酸乙烯酯共聚物可再分散胶粉中的至少一种，所述保护胶体为选自聚乙烯醇、羟乙基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮和聚丙烯酸钠中的至少一种，所述粘结剂为选自膨润土、煤粉灰、白炭黑、硅酸铝镁和黄原胶中的至少一种中的至少一种，所述养护剂为选自氯化钙、氯化镁、氯化铝、氯化铁、氯化铜和氯化锌中的至少一种，所述减水剂为选自选自木质素磺酸钙、木质素磺酸钠、木质素磺酸镁、萘磺酸盐甲醛聚合物、三聚氰胺磺酸盐甲醛聚合物、甲基多萘磺酸钠和甲基多环芳烃磺酸钠中的至少一种。优选地，步骤a中的所述外掺剂包括可再分散胶粉、保护胶体、粘结剂、养护剂和减水剂，以100重量份的所述再生灰为基准，所述可再分散胶粉的用量为0.02-0.25重量份，所述保护胶体的用量为0.1-0.5重量份，所述粘结剂的用量为0.02-2.5重量份，所述养护剂的用量为0.02-0.3重量份，所述减水剂的用量为0.02-0.8重量份。优选地，步骤b中，所述造粒的条件包括：转盘倾角为30-50°，转盘转速为10-20rpm/min。优选地，步骤b中，将步骤a中得到的所述混合后的物料按重量比为(5-8)：(2-5)分为第一物料和第二物料，先将所述第一物料置于转盘造粒机中并向转盘造粒机中喷入雾化水进行造粒，得到粒径为0.5-2mm的第一颗粒后，再向所述造粒机中加入所述第二物料，继续喷入雾化水以在所述第一颗粒的基础上进行造粒，得到含水量为15-20重量％的第二颗粒。优选地，步骤b中，所述雾化水的流量为1-5L/min，喷入的压力为0.1-10MPa。优选地，该方法还包括，对所述第二颗粒进行养护处理，所述养护处理包括：使所述第二颗粒保持湿润，所述养护处理的温度为20-40℃，时间为5-7天。优选地，所述再生灰由废旧砂经预处理后得到，所述预处理包括摩擦处理、粉碎处理和烧灼处理中的至少一种。本公开第二方面：提供一种由本公开第一方面的方法制备的陶粒。本公开与现有技术相比具备以下优点：1、本公开提供的制备陶粒的方法将工业领域的二次污染物旧砂再生除尘灰作为原材料制备陶粒，使再生过程产生的二次污染物变废为宝，使得旧砂再生除尘灰作为一种新的资源，解决了旧砂再生除尘灰难以处理的难题，填补了国内相关领域研究的空白。传统的陶粒生产线靠人工完成，本公开提供的方法可以实现生产的自动化。2、本公开提供的制备陶粒的方法投资小，见效快，适用性广泛，经济效益高。原料旧砂再生除尘灰来源广泛，价格低廉；生产过程中投入设备少，将现有的陶粒生产线经过改造即可使用；陶粒生产过程中无需费时对原材料进行破碎和碾磨，以及后期造粒时的烧结工序，造粒后只需自然养护即可，生产速度快；本工艺生产过程中对原材料要求不高，成型过程无需过多控制条件，设备操作方法简单易学，工人只需简单培训即可进行生产。3、本公开提供的制备陶粒的方法具有高效节能环保的特点。利用本公开提供的方法采用旧砂再生除尘灰制备陶粒，遵循了减量化、再使用、再循环的原则，具体体现在减少了旧砂再生除尘灰的排放，而是将其当作一种原材料使用，实现了旧砂再生除尘灰的废物资源化，造粒过程中不符合性能要求的陶粒可以回收再利用，实现了循环型经济。由于减少了旧砂再生除尘灰因为堆放占地以及在堆放过程中对周围环境的破坏，且生产过程中无任何废弃物排放，制备过程采用免烧结的养护方法大大减少了对能量的消耗，避免了在焙烧过程中因废气排放引起的二次污染，实现了对环境的零污染。4、由本公开提供的方法所制备的旧砂再生除尘灰陶粒性能优异。由于造粒工艺的特点，生产出来的陶粒质量轻、强度高，具有良好的化学稳定性、热稳定性和抗压强度，可以实现超强的耐酸耐碱性能，在高温条件下的灼烧减量变化极小，在一定正压力作用下不会变形和破碎，可用于多种工业、建筑领域。本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。本公开第一方面：提供一种制备陶粒的方法，其中，该方法包括以下步骤：a、将再生灰、水泥、可选的硅灰、可选的外掺剂与水混合均匀，得到混合后的物料，其中，以100重量份的所述再生灰为基准，所述水泥的用量为20-50重量份，所述硅灰的用量为0-10重量份，所述外掺剂的用量为0-6重量份，以100重量份的所述混合后的物料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备陶粒的方法，其中，该方法包括以下步骤：a、将再生灰、水泥、可选的硅灰、可选的外掺剂与水混合均匀，得到混合后的物料，其中，以100重量份的所述再生灰为基准，所述水泥的用量为20‑50重量份，所述硅灰的用量为0‑10重量份，所述外掺剂的用量为0‑6重量份，以100重量份的所述混合后的物料为基准，所述水的用量为5‑10重量份；b、将步骤a中得到的所述混合后的物料置于转盘造粒机中进行造粒。

【技术特征摘要】
1.一种制备陶粒的方法，其中，该方法包括以下步骤：a、将再生灰、水泥、可选的硅灰、可选的外掺剂与水混合均匀，得到混合后的物料，其中，以100重量份的所述再生灰为基准，所述水泥的用量为20-50重量份，所述硅灰的用量为0-10重量份，所述外掺剂的用量为0-6重量份，以100重量份的所述混合后的物料为基准，所述水的用量为5-10重量份；b、将步骤a中得到的所述混合后的物料置于转盘造粒机中进行造粒。2.根据权利要求1所述的方法，其中，以100重量份的所述再生灰为基准，所述硅灰的用量为1-8重量份，所述外掺剂的用量为0.1-4.5重量份。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤a中的所述外掺剂包括可再分散胶粉、保护胶体、粘结剂、养护剂和减水剂中的至少一种，所述可再分散胶粉为选自乙烯-醋酸乙烯酯共聚物可再分散胶粉、乙烯-氯乙烯-月桂酸乙烯酯共聚物可再分散胶粉、醋酸乙烯酯-乙烯-高级脂肪酸乙烯酯共聚物可再分散胶粉、醋酸乙烯酯-高级脂肪酸乙烯酯共聚物可再分散胶粉、醋酸乙烯酯均聚物可再分散胶粉、苯乙烯-丁二烯共聚物可再分散胶粉、丙烯酸酯-苯乙烯共聚物可再分散胶粉和醋酸乙烯酯-丙烯酸酯-高级脂肪酸乙烯酯共聚物可再分散胶粉中的至少一种，所述保护胶体为选自聚乙烯醇、羟乙基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮和聚丙烯酸钠中的至少一种，所述粘结剂为选自膨润土、煤粉灰、白炭黑、硅酸铝镁和黄原胶中的至少一种，所述养护剂为选自氯化钙、氯化镁、氯化铝、氯化铁、氯化铜和氯化锌中的至少一种，所述减水剂为选自选自木质素磺酸钙、木质素磺酸钠、木质素磺酸镁、萘磺酸盐甲醛聚合物、三聚氰胺磺酸盐甲醛聚合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦申二，胡胜利，尹海军，李卓情，杨志永，
申请(专利权)人：北京仁创砂业科技有限公司，北京仁创科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11