一种陶粒砂及其生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种陶粒砂及其生产工艺，属于陶粒砂技术领域，包括陶粒本体，陶粒本体由煤矸石、莫来石、高岭土、铝矾土组分制成，并采用对原料破碎、混合、球磨，然后加入雾化水混合、造粒，之后烘干、焙烧，从而得到陶粒本体。本发明专利技术的陶粒砂，通过将莫来石直接添加到原料中进行混合，使莫来石更均匀的分布在陶粒砂内，不仅使陶粒砂的制备更简单，而且提高了陶粒砂的耐高温性和热稳定性；同时本发明专利技术的生产陶粒砂的工艺，通过对原料三级破碎、球磨，降低了原料的粒径，提高了陶粒砂的强度，将水雾化后和原料混合物进行混合、造粒，提高了陶粒砂的圆整度和均匀性，采用二段焙烧，提高了陶粒砂的稳定性和性能。

A Ceramic Sand and Its Production Technology

【技术实现步骤摘要】
一种陶粒砂及其生产工艺
本专利技术涉及陶粒砂
，更具体的说，它涉及一种陶粒砂及其生产工艺。
技术介绍
陶粒砂是利用各类粘土、板岩、页岩、煤矸石及工业固体废弃物等多种原料，经过陶瓷烧结而成。陶粒砂具有密度低、吸水率低、保温隔热性良好、抗冻性良好的优点。目前，申请公布日为2018.12.18、申请公布号为CN109020607A的专利申请文献公开了一种除尘灰陶粒砂及其制备方法与应用，其中陶粒砂原料包括除尘灰、水泥、VAE胶粉、硅灰，该除尘灰陶粒砂通过加水混合、造粒、焙烧得到晶相以莫来石为主的陶粒砂，使其具有较高的耐高温性和良好的热稳定性，但是在陶粒砂焙烧过程中，陶粒砂很容易由于受热不均匀而使其无法形成莫来石晶相，或者形成的莫来石晶相无法均匀的分布在陶粒砂内，从而影响陶粒砂的性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种陶粒砂，通过将莫来石直接添加到原料中进行混合，使莫来石更均匀的分布在陶粒砂内，不仅使陶粒砂的制备更简单，而且提高了陶粒砂的耐高温性和热稳定性。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种陶粒砂，包括陶粒本体，陶粒本体由下述重量份的组分制成：煤矸石60-85份、莫来石13-20份、高岭土17-26份、铝矾土1-9份。通过采用上述技术方案，将莫来石直接添加到原料中混合，使莫来石更均匀的分布在陶粒本体内，而且陶粒本体由煤矸石、莫来石、高岭土、铝矾土组成，在满足需求的情况下，减少了陶粒本体原料的种类，提高了陶粒本体的适用性。较优选地，所述陶粒本体由下述重量份的组分制成：煤矸石65-80份、莫来石14.5-17.5份、高岭土20-24份、铝矾土2-6份。通过采用上述技术方案，对陶粒本体的原料配比进行优化，进一步提高陶粒本体的性能。较优选地，还包括包覆在陶粒本体外周面的氧化铝层，氧化铝层的重量占陶粒本体重量的7-8.5％。通过采用上述技术方案，氧化铝层在陶粒本体的表面形成氧化铝膜，不仅提高了陶粒砂的圆整度，而且提高了陶粒砂的耐高温性和热稳定性，同时氧化铝层降低了陶粒砂的密度，使陶粒砂更轻。较优选地，所述氧化铝层的重量占陶粒本体重量的8％。通过采用上述技术方案，对氧化铝层的负载量进行限定，进一步提高了陶粒砂的性能。较优选地，所述氧化铝层由沉积在陶粒本体上的氢氧化铝焙烧制备得到。通过采用上述技术方案，部分氢氧化铝进入陶粒本体内，从而增加了陶粒本体和氧化铝层之间的强度，同时提高了陶粒砂的耐酸碱性，而且在氢氧化铝焙烧形成氧化铝时，对陶粒本体进行第二次焙烧，提高了陶粒砂的性能。较优选地，所述氧化铝层采用以下方法制备：配制硝酸铝溶液、碳酸钠溶液备用，将陶粒本体浸渍在硝酸铝溶液中，在不断搅拌的条件下，将碳酸钠溶液逐渐加入到硝酸铝溶液中，使硝酸铝和碳酸钠反应生成氢氧化铝，且氢氧化铝沉积在陶粒本体表面，过滤、滚圆、烘干、焙烧，得到氧化铝层。通过采用上述技术方案，在硝酸铝溶液中加入碳酸钠溶液，硝酸铝和碳酸钠反应生成氢氧化铝并沉积在陶粒本体表面，不仅使氢氧化铝的沉积更方便、更稳定，而且使焙烧成型后的氧化铝的粒径更小；同时在氢氧化铝沉积在陶粒本体上后，对其滚动，增加了陶粒砂的圆整度，提高了陶粒砂的实用性。较优选地，所述焙烧温度为1000-1100℃，焙烧时间为2-3h。通过采用上述技术方案，使氢氧化铝形成稳定的氧化铝，而且对陶粒本体进行第二次焙烧，提高了陶粒本体的性能。较优选地，所述陶粒砂的粒径为连续级粒径，且陶粒砂的粒径分布为2-4mm、3-5mm、4-7mm、7-14mm中的一种。通过采用上述技术方案，对陶粒砂的粒径进行筛分选择，使陶粒砂的分布更均匀，便于陶粒砂的使用。本专利技术的目的二在于提供一种生产上述一种陶粒砂的工艺，通过对原料三级破碎、球磨，降低了原料的粒径，提高了陶粒砂的强度，将水雾化后和原料混合物进行混合、造粒，提高了陶粒砂的圆整度和均匀性，采用二段焙烧，提高了陶粒砂的稳定性和性能。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种生产上述一种陶粒砂的工艺，包括如下步骤：(1)对煤矸石、莫来石、高岭土、铝矾土分别进行粗破、细破、圆锥破，备用；(2)将圆锥破后的煤矸石、莫来石、高岭土、铝矾土混合均匀，并进行球磨、选粉，得到原料混合物；(3)使水形成雾化水，并将雾化水加入到原料混合物中，进行造粒，水的添加量为原料混合物总重量的5-15％，然后进行筛分，得到半成品；(4)在温度为110-120℃的条件下，保温1-2h，然后在900-1000℃的条件下，焙烧1-2h，之后在温度为1200-1300℃的条件下，焙烧1-2h，冷却降温、筛分，得到陶粒本体。通过采用上述技术方案，首先对原料进行三级破碎，之后进行球磨，降低了原料的粒径，提高了原料之间的强度，而且将水雾化后和原料混合物进行混合，之后进行造粒，使陶粒砂的成型更均匀，提高了陶粒砂的圆整度和均匀性；同时先对半成品进行低温烘干，然后采用二段焙烧，降低了陶粒砂内的杂质，提高了陶粒砂的稳定性和性能。较优选地，所述造粒采用以下方法制备：将水分为两部分，分别为水A和水B，且水A的重量占水总重量的30％，在转速为80-100r/min的条件下，将水A雾化，并逐渐加入到原料混合物中，运行5-10min，然后在转速为30-60r/min的条件下，将水B雾化，并逐渐加入到原料混合物中，运行10-30min，之后在转速为50-70r/min的条件下，继续运行3-5min。通过采用上述技术方案，将水分为水A和水B，首先将水A雾化，并添加到原料混合物中，在高速转动的条件下，使陶粒本体初步成核，然后在较低转速的条件下，使陶粒本体成型，之后在较高转速的条件下，使半成品滚动，增加半成品的密实度，并提高半成品的圆整度，进而提高陶粒本体的性能。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：第一、本专利技术的陶粒砂，通过将莫来石直接添加到原料中进行混合，使莫来石更均匀的分布在陶粒砂内，不仅使陶粒砂的制备更简单，而且提高了陶粒砂的耐高温性和热稳定性。第二、在陶粒本体的外周面包覆氧化铝层，不仅提高了陶粒砂的圆整度，而且提高了陶粒砂的耐高温性和热稳定性，同时氧化铝层降低了陶粒砂的密度，使陶粒砂更轻。第三、本专利技术的生产陶粒砂的工艺，通过对原料三级破碎、球磨，降低了原料的粒径，提高了陶粒砂的强度，将水雾化后和原料混合物进行混合、造粒，提高了陶粒砂的圆整度和均匀性，采用二段焙烧，提高了陶粒砂的稳定性和性能。第四、将水分为水A和水B，首先将水A雾化，并添加到原料混合物中，在高速转动的条件下，使陶粒本体初步成核，然后在较低转速的条件下，使陶粒本体成型，之后在较高转速的条件下，使半成品滚动，增加半成品的密实度，并提高半成品的圆整度，进而提高陶粒本体的性能。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步详细说明。应该理解的是，本专利技术实施例所述制备方法仅仅是用于说明本专利技术，而不是对本专利技术的限制，在本专利技术的构思前提下对本专利技术制备方法的简单改进都属于本专利技术要求保护的范围。表1实施例中各原料的含量(单位：Kg)实施例123456煤矸石608072658572莫来石1314.51617.52016高岭土262422201722铝矾土96421-表2实施例中各原料的百分含量(单位：％)实施例789陶粒本体91.59293氧化铝层8.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种陶粒砂，其特征在于：包括陶粒本体，陶粒本体由下述重量份的组分制成：煤矸石60‑85份、莫来石13‑20份、高岭土17‑26份、铝矾土1‑9份。

【技术特征摘要】
1.一种陶粒砂，其特征在于：包括陶粒本体，陶粒本体由下述重量份的组分制成：煤矸石60-85份、莫来石13-20份、高岭土17-26份、铝矾土1-9份。2.根据权利要求1所述的一种陶粒砂，其特征在于：所述陶粒本体由下述重量份的组分制成：煤矸石65-80份、莫来石14.5-17.5份、高岭土20-24份、铝矾土2-6份。3.根据权利要求1所述的一种陶粒砂，其特征在于：还包括包覆在陶粒本体外周面的氧化铝层，氧化铝层的重量占陶粒本体重量的7-8.5%。4.根据权利要求3所述的一种陶粒砂，其特征在于：所述氧化铝层的重量占陶粒本体重量的8%。5.根据权利要求3所述的一种陶粒砂，其特征在于：所述氧化铝层由沉积在陶粒本体上的氢氧化铝焙烧制备得到。6.根据权利要求5所述的一种陶粒砂，其特征在于：所述氧化铝层采用以下方法制备：配制硝酸铝溶液、碳酸钠溶液备用，将陶粒本体浸渍在硝酸铝溶液中，在不断搅拌的条件下，将碳酸钠溶液逐渐加入到硝酸铝溶液中，使硝酸铝和碳酸钠反应生成氢氧化铝，且氢氧化铝沉积在陶粒本体表面，过滤、滚圆、烘干、焙烧，得到氧化铝层。7.根据权利要求6所述的一种陶粒砂，其特征在于：所述焙烧温度为1000-1100℃，焙烧时间为2-3h。8.根据权利要求1所述的一种陶粒砂，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈厚发，段运明，宋彦佩，王子雨，崔梦迪，李宏岐，
申请(专利权)人：郑州市新郑梅久实业有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41