一种轻质保温陶粒、其制备方法及其应用技术

本发明专利技术提供了一种轻质保温陶粒、其制备方法及其应用，轻质保温陶粒以重量份数计，原料包括以下组分：铸造电炉除尘灰500～1000份，煤矸石50～100份，粉煤灰0～100份，膨润土50～100份，高岭土0～100份和煤粉0～100份；所述铸造电炉除尘灰包括煤粉2.5～10wt％，SiO2 68～72wt％，CaO 7.5～10.5wt％和Fe2O3 10～15.8wt％；所述粉煤灰包括Fe2O3 0.5～2.3wt％、Al2O3 30～35wt％和SiO2 42～47wt％。该轻质保温陶粒以铸造电炉除尘灰为原料，再掺杂煤矸石和膨润土，制得轻质保温陶粒，充分利用了铸造电炉除尘灰，且具有优异的保温性能。

【技术实现步骤摘要】
一种轻质保温陶粒、其制备方法及其应用
本专利技术属于保温材料
，尤其涉及一种轻质保温陶粒、其制备方法及其应用。
技术介绍
陶粒一般用来取代混凝土中的碎石和卵石，被称为轻骨料或轻集料。传统陶粒和陶砂均是以黏土作为原料经烧结而制成的，需要大量开采优质黏土、页岩等，破坏耕地及自然环境，大大加重了环境负担，违背可持续发展的原则。铸造电炉除尘灰是熔炼过程(中天炉、中频感应电炉、电弧炉、精炼炉等)产生的生产性烟尘，然后经除尘器收集的粉尘，经除尘器收集的粉尘，每年产量近百万吨，这些炉灰需要一个巨大的场地堆放，如管理不善或不充分利用，不仅白白浪费资源，还将会造成严重污染。处理好工业废渣，保护好环境是建设人与自然和谐社会的需要，用铸造除尘灰可以制造出多种新材料和产品，在替代宝贵的天然一次资源和废物综合利用方面具有积极意义。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种轻质保温陶粒、其制备方法及其应用，该轻质保温陶粒充分利用废料，且具有优异的力学性能和保温性能。本专利技术提供了一种轻质保温陶粒，以重量份数计，原料包括以下组分：铸造电炉除尘灰500～1000份，煤矸石50～100份，粉煤灰0～100份，膨润土25～100份，高岭土0～100份和煤粉0～100份；所述铸造电炉除尘灰包括煤粉2.5～10wt％，SiO268～72wt％，CaO7.5～10.5wt％和Fe2O310～15.8wt％；所述粉煤灰包括Fe2O30.5～2.3wt％、Al2O330～35wt％和SiO242～47wt％。优选地，所述粉煤灰的粒径为10～50μm；所述煤矸石的粒径为40～100μm。优选地，所述原料包括1000份粒度100～200目的铸造电炉除尘灰、100份Ca基膨润土和100份粒度40～100μm的煤矸石粉；或1000份粒度100～200目的铸造电炉除尘灰、100份Ca基膨润土、50份粒径10～50μm的粉煤灰、50份高岭土、100份粒度40～100μm的煤矸石和50份煤粉；或1000份粒度200目以下的铸造电炉除尘灰、100份Na基膨润土和100份粒度40～100μm的煤矸石粉；或500份粒度100～200目的铸造电炉除尘灰、100份粒径10～50μm的粉煤灰、50份Ca基膨润土、25份高岭土和50份粒度40～100μm的煤矸石；或500份粒度100～200目的铸造电炉除尘灰、100份粒径10～50μm的粉煤灰、25份Na基膨润土、25份高岭土及50份粒度40～100μm的煤矸石。优选地，所述膨润土选自钠基膨润土、钙基膨润土和有机膨润土中的一种或多种。优选地，包括粉煤灰50～100份。优选地，包括煤粉50～100份。本专利技术提供了一种上述技术方案所述轻质保温陶粒的制备方法，包括以下步骤:将铸造电炉除尘灰500～1000份，煤矸石50～100份，粉煤灰0～100份，膨润土50～100份，高岭土0～100份和煤粉0～100份混合，得到混合粉料；将所述混合粉料造粒，得到粒径3～10mm的料球，然后养护干燥，得到干燥的料球；将干燥的料球在1050℃～1150℃下焙烧30～40min，得到轻质保温陶粒。优选地，所述养护干燥的温度为100～160℃，时间为12～24h。本专利技术提供了一种保温砌块，由包括上述技术方案所述轻质保温陶粒或上述技术方案所述制备方法制备的轻质保温陶粒的原料制得。本专利技术提供了一种轻质保温陶粒，以重量份数计，原料包括以下组分：铸造电炉除尘灰500～1000份，煤矸石50～100份，粉煤灰0～100份，膨润土50～100份，高岭土0～100份和煤粉0～100份；所述铸造电炉除尘灰包括煤粉2.5～10wt％，SiO268～72wt％，CaO7.5～10.5wt％和Fe2O310～15.8wt％；所述粉煤灰包括Fe2O30.5～2.3wt％、Al2O330～35wt％和SiO242～47wt％。该轻质保温陶粒以铸造电炉除尘灰为原料，再掺杂煤矸石和膨润土，制得轻质保温陶粒，充分利用了铸造电炉除尘灰，且具有优异的保温性能。实验结果表明：轻质保温陶粒的吸水率为6.29～7.28％；密度为795～842kg/m3；抗压强度为8.53～9.63MPa；热导率为0.085～0.12W/(m·K)。具体实施方式本专利技术提供了一种轻质保温陶粒，以重量份数计，原料包括以下组分：铸造电炉除尘灰500～1000份，煤矸石50～100份，粉煤灰0～100份，膨润土25～100份，高岭土0～100份和煤粉0～100份；所述铸造电炉除尘灰包括煤粉2.5～10wt％，SiO268～72wt％，CaO7.5～10.5wt％和Fe2O310～15.8wt％；所述粉煤灰包括Fe2O30.5～2.3wt％、Al2O330～35wt％和SiO242～47wt％。该轻质保温陶粒以铸造电炉除尘灰为原料，再掺杂煤矸石和膨润土，在焙烧过程中，在铸造电炉除尘灰和其中的Fe2O3助熔作用下，随着煤粉和煤矸石中挥发分的焙烧，陶粒发生较大的体积变化，内部将产生大量的气孔，使制得的轻质保温陶粒具有优异的保温性能，其还充分利用了铸造电炉除尘灰，实现了铸造电炉除尘灰的无害化和资源化，有利于节能减排和保护环境。本专利技术提供的轻质保温陶粒的制备原料包括铸造电炉除尘灰500～1000份。所述铸造电炉除尘灰的粒度优选在100～200目以下。在本专利技术中，所述铸造电炉除尘灰包括煤粉2.5～10wt％，SiO268～72wt％，CaO7.5～10.5wt％和Fe2O310～15.8wt％；优选还包括K2O2.5～3.5wt％，TiO21.2～1.8wt％、MnO20.3～0.5wt％、ZnO0.03～0.05wt％和CuO0.05～0.07wt％。铸造电炉除尘灰中Fe2O3含量较高，同时除尘灰中还含有一定量的煤粉，Fe2O3在轻质保温陶粒的制备焙烧中起到助熔剂、发气剂的作用，煤粉焙烧时能够起到助燃的作用，Fe2O3和煤粉可在高温下产生气体，使陶粒内部产生气孔；Fe2O3还可起到一定的助熔作用，降低烧结温度，使陶粒易于焙烧，增加液相的粘度，在相对较低的温度使陶粒的烧成度更好。本专利技术提供的轻质保温陶粒的制备原料包括煤矸石50～100份。所述煤矸石是洗煤厂在洗矸、煤炭生产中的手选矸、半煤巷和岩巷掘进中排出的煤和岩石，块状的煤矸石需经过破碎、磨粉、筛分后制成其粒径为40～100μm的粉料。所述煤矸石包括SiO251～53％；Al2O331～33％；Fe2O33.7～3.9％；CaO2.30～2.35％和MgO2.40～2.42％；在具体实施例中，所述煤矸石的具体组成为：SiO252％；Al2O332％；Fe2O33.8％；CaO2.32％；MgO2.41％；TiO20.90％；K2O+Na2O1.45％和其他微量组分。本专利技术提供的轻质保温陶粒的制备原料包括膨润土25～100份。所述膨润土优选选自Na基膨润土、Ca基膨润土和有机膨润土中的一种或多种。本专利技术提供的轻质保温陶粒的制备原料包括粉煤灰0～100份，优选为10～100份，更优选为50～100份。所述粉煤灰包括Fe2O30.5～2.3wt％、Al2O330～35wt％和SiO242～47wt％；优选还包括CaO5.7～6.1wt％，CeO20.09～0.15本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻质保温陶粒，以重量份数计，原料包括以下组分：铸造电炉除尘灰500～1000份，煤矸石50～100份，粉煤灰0～100份，膨润土50～100份，高岭土0～100份和煤粉0～100份；所述铸造电炉除尘灰包括煤粉2.5～10wt％，SiO2 68～72wt％，CaO7.5～10.5wt％和Fe2O3 10～15.8wt％；所述粉煤灰包括Fe2O3 0.5～2.3wt％、Al2O3 30～35wt％和SiO2 42～47wt％。

【技术特征摘要】
1.一种轻质保温陶粒，以重量份数计，原料包括以下组分：铸造电炉除尘灰500～1000份，煤矸石50～100份，粉煤灰0～100份，膨润土50～100份，高岭土0～100份和煤粉0～100份；所述铸造电炉除尘灰包括煤粉2.5～10wt％，SiO268～72wt％，CaO7.5～10.5wt％和Fe2O310～15.8wt％；所述粉煤灰包括Fe2O30.5～2.3wt％、Al2O330～35wt％和SiO242～47wt％。2.根据权利要求1所述的轻质保温陶粒，其特征在于，所述粉煤灰的粒径为10～75μm；所述煤矸石的粒径为40～100μm。3.根据权利要求1所述的轻质保温陶粒，其特征在于，所述原料包括1000份粒度100～200目的铸造电炉除尘灰、100份Ca基膨润土和100份粒度40～100μm的煤矸石粉；或1000份粒度100～200目的铸造电炉除尘灰、100份Ca基膨润土、50份粒径10～50μm的粉煤灰、50份高岭土、100份粒度40～100μm的煤矸石和50份煤粉；或1000份粒度200目以下的铸造电炉除尘灰、100份Na基膨润土和100份粒度40～100μm的煤矸石粉；或500份粒度100～200目的铸造电炉除尘灰、100份粒径10～50μm的粉煤灰、50份Ca...

【专利技术属性】
技术研发人员：常杰善，杨宝，王川行，李伟雄，王光，
申请(专利权)人：广东清大同科环保技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44