一种利用矿渣及垃圾厂焚烧炉渣制备陶瓷颗粒的配方及方法组成比例

本发明专利技术公开了一种利用矿渣及垃圾厂焚烧炉渣制备陶瓷颗粒的配方及方法，涉及陶瓷颗粒领域，按照配方中各组分重量份比例称料，通过球磨的方式将其混匀，陈腐均化后进行喷雾干燥，和粘结剂一起造粒成颗粒，利用袋滤器在搅拌式流动床中进行分级或气流分级，经干燥后入窑烧成，得到陶瓷颗粒，解决了大量矿渣及垃圾厂焚烧炉渣所造成的环境污染，充分回收再利用废弃资源；通过生产制备消耗大量矿渣及垃圾厂焚烧炉渣，有效地缓解环境污染，充分回收再利用废弃资源；通过生成化学键和物理吸附方式，在压缩剪切过程中传递应力，阻碍高分子链段间的滑移，从而提高粘结强度，从而达到提升力学性能的目的。性能的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种利用矿渣及垃圾厂焚烧炉渣制备陶瓷颗粒的配方及方法


[0001]本专利技术涉及陶瓷颗粒领域，具体涉及一种利用矿渣及垃圾厂焚烧炉渣制备陶瓷颗粒的配方及方法。

技术介绍

[0002]随着我国社会经济的快速发展城市化进程的加快以及人民生活水平的迅速提高，矿渣及垃圾厂焚烧炉渣中产生的垃圾废物也随之迅速增加，污染环境的状况以及对人们健康的影响也越加明显，矿渣及垃圾厂焚烧炉渣的大量增加，使垃圾处理越来越困难，由此而来的环境污染等问题逐渐引起社会各界的广泛关注，因此迫切地需要实现矿渣及垃圾厂焚烧炉渣产业化、资源化、减量化和无害化，从而减少环境污染，达到环保的标准。
[0003]陶瓷颗粒具有密度低、强度高、耐磨损及耐腐蚀的优点，从比较简单的方式、低成本及大规模生产陶瓷制品的能力等观点来看，干式高压成型法已用作一种生产陶瓷制品的方法，当陶瓷制品用这种方法生产时，通常是将陶瓷粒子造粒成陶瓷颗粒，用于粉料的易运输性、充填和成型的可操作性等场合，为用于将陶瓷粒子造粒的方法，有两种流行的方法，一种方法(喷雾干燥法)是利用喷雾干燥机将包括陶瓷材料、粘合剂及水的含水浆料进行喷雾干燥，以便生产陶瓷颗粒，另一种方法(振动挤出法)利用了反复干燥和振动挤出法，将陶瓷粒子造粒成陶瓷颗粒。
[0004]喷雾干燥法可以很方便地控制粒子分布，它适合于生产大量具有比较小粒径的陶瓷颗粒，相反，振动挤出法可以很方便地操作，它适合于在小规模工厂中生产比较致密的颗粒，从这些方法中恰当地选择造粒作用，这取决于欲生产的模制产品、所用的成型模具、生产规模等情况。
[0005]但是目前所制备的陶瓷颗粒由于长期储存或水的蒸馏作用，造成粘合剂偏析、固化、或部分转化成微细粒子，这样在生产时就改变了某些性能，如流动性、在陶瓷颗粒低压下的粉碎性能、或抗粘着性能，以及目前的陶瓷颗粒韧性差，不适用于高强度的设备及作业过程，易导致产品性能降低。

技术实现思路

[0006]为了克服上述的技术问题，本专利技术的目的在于提供了一种利用矿渣及垃圾厂焚烧炉渣制备陶瓷颗粒的配方及方法：
[0007]按照配方中各组分重量份比例称料，通过球磨的方式将其混匀，然后陈腐均化，陈腐均化后进行喷雾干燥，和粘结剂一起造粒成颗粒，利用袋滤器在搅拌式流动床中进行分级或气流分级，通过将热空气供给搅拌式流动床，经干燥后入窑烧成，出窑，经加工，得到陶瓷颗粒，解决了大量矿渣及垃圾厂焚烧炉渣所造成的环境污染，充分回收再利用废弃资源；
[0008]将3，4
‑
二氨基二苯醚加入三口烧瓶中，加入干燥的3，3'，4，4'
‑
二苯酮四酸二酐，得到中间体A，将SiO2和B4C混合均匀，加入硅烷偶联剂，得到中间体B，将中间体B加入中间体A中，搅拌，得到该粘结剂，解决了现有的陶瓷颗粒由于长期储存或水的蒸馏作用，造成粘
合剂偏析、固化、或部分转化成微细粒子，造成陶瓷颗粒低压下的粉碎性能、或抗粘着性能不能满足耐高温需求的问题，以及解决了增塑剂具有高温缺陷的问题；
[0009]将三异丙苯基磷酸酯和五氧化二磷混合于圆底烧瓶中，然后滴入无水乙醇，得到中间体C，12
‑
羟基硬脂酸、冰乙酸和磷酸混合于圆底烧瓶中，滴入双氧水，使用蒸馏水洗至中性，得到中间体D，将中间体D溶解于溶剂甲苯中并加入反应瓶，将溶剂甲苯、中间体C和三苯基膦混合后，滴入到反应瓶中，用氢氧化钠标准溶液滴定反应混合物至pH值为7，得到该增塑剂，解决了目前的陶瓷颗粒韧性差，不适用于高强度的设备及作业过程，易导致产品性能降低的问题。
[0010]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0011]一种利用矿渣及垃圾厂焚烧炉渣制备陶瓷颗粒的配方，包括以下重量份组分：
[0012]砂60.0
‑
70.0份、膨润土1.0
‑
2.0份、原矿泥3.0
‑
5.0份、长石1.0
‑
2.0份、矿渣及垃圾厂焚烧炉渣50.0
‑
70.0份、瓷砂9.0
‑
10.0份和增塑剂2
‑
5份；
[0013]该陶瓷颗粒由以下步骤制备得到：
[0014]S1：按照配方中各组分重量份比例称料，通过球磨的方式将其混匀，然后陈腐均化；
[0015]S2：陈腐均化后进行喷雾干燥，制成粉体，将粉体和粘结剂一起造粒成颗粒，利用袋滤器在搅拌式流动床中进行分级或气流分级，以便除去粒径不大于10
‑
15μm的微细粒子；
[0016]S3：通过将50
‑
80℃的热空气供给搅拌式流动床，将搅拌式流动床的温度调到20
‑
50℃范围，经干燥后入窑烧成，烧成气氛为还原气氛，烧成温度1050
‑
1250℃；
[0017]S4：出窑，待其冷却后，经加工，得到陶瓷颗粒。
[0018]作为本专利技术进一步的方案：所述矿渣及垃圾厂焚烧炉渣包括如下质量百分比的组分：二氧化硅14
‑
17份、三氧化二铝9
‑
11份、三氧化二铁54.5
‑
58份、二氧化钛8.4
‑
11份、氧化钙2.5
‑
3.8份、氧化镁0.51
‑
0.63份、氧化钾0.07
‑
0.09份、氧化钠4
‑
6份。
[0019]作为本专利技术进一步的方案：步骤S2中所述粘结剂的质量为粉体质量的2
‑
3％。
[0020]作为本专利技术进一步的方案：步骤S2中所述粘结剂的制备步骤如下：
[0021]S41：将3，4
‑
二氨基二苯醚加入三口烧瓶中，温度控制在15
‑
25℃，加入溶剂N，N
‑
二甲基乙酰胺，氮气保护下搅拌，加入干燥的3，3'，4，4'
‑
二苯酮四酸二酐，机械搅拌12
‑
24h，得到中间体A；
[0022]S42：将SiO2和B4C混合均匀，加入硅烷偶联剂，加入溶剂乙醇，搅拌2
‑
3h，超声分散1
‑
1.5h，移至75
‑
95℃的干燥箱中干燥5
‑
6h，得到中间体B；
[0023]S43：将中间体B加入中间体A中，搅拌1
‑
2h，以5
‑
10℃/mi n的速率升温至200
‑
220℃，保温1
‑
2h，以1
‑
3℃/mi n的速率升温至280
‑
300℃，保温3
‑
5h，自然冷却至室温，得到该粘结剂。
[0024]作为本专利技术进一步的方案：步骤S41中所述3，4
‑
二氨基二苯醚与3，3'，4，4'
‑
二苯酮四酸二酐的摩尔比为1.2
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用矿渣及垃圾厂焚烧炉渣制备陶瓷颗粒的配方，其特征在于，包括以下重量份组分：砂60.0
‑
70.0份、膨润土1.0
‑
2.0份、原矿泥3.0
‑
5.0份、长石1.0
‑
2.0份、矿渣及垃圾厂焚烧炉渣50.0
‑
70.0份、瓷砂9.0
‑
10.0份和增塑剂2
‑
5份；该陶瓷颗粒由以下步骤制备得到：S1：按照配方中各组分重量份比例称料，通过球磨的方式将其混匀，然后陈腐均化；S2：陈腐均化后进行喷雾干燥，制成粉体，将粉体和粘结剂一起造粒成颗粒，利用袋滤器在搅拌式流动床中进行分级或气流分级；S3：通过将热空气供给搅拌式流动床，经干燥后入窑烧成，烧成气氛为还原气氛；S4：出窑，待其冷却后，经加工，得到陶瓷颗粒。2.根据权利要求1所述的一种利用矿渣及垃圾厂焚烧炉渣制备陶瓷颗粒的配方，其特征在于，所述矿渣及垃圾厂焚烧炉渣包括如下质量百分比的组分：二氧化硅14
‑
17份、三氧化二铝9
‑
11份、三氧化二铁54.5
‑
58份、二氧化钛8.4
‑
11份、氧化钙2.5
‑
3.8份、氧化镁0.51
‑
0.63份、氧化钾0.07
‑
0.09份、氧化钠4
‑
6份。3.根据权利要求1所述的一种利用矿渣及垃圾厂焚烧炉渣制备陶瓷颗粒的配方，其特征在于，步骤S2中所述粘结剂的质量为粉体质量的2
‑
3％。4.根据权利要求1所述的一种利用矿渣及垃圾厂焚烧炉渣制备陶瓷颗粒的配方，其特征在于，步骤S2中所述粘结剂的制备步骤如下：S41：将3，4
‑
二氨基二苯醚加入三口烧瓶中，加入溶剂N，N
‑
二甲基乙酰胺，加入干燥的3，3'，4，4'
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二苯酮四酸二酐，得到中间体A；S42：将SiO2和B4C混合均匀，加入硅烷偶联剂，加入溶剂乙醇，搅拌，超声分散，移至干燥箱中干燥，得到中间体B；S43：将中间体B加入中间体...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟光，陈永晖，陈艺文，
申请(专利权)人：江门市俞嘉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：