高灰尾煤煤泥制备高吸水率多孔陶粒的烧结方法技术

本发明专利技术涉及多孔陶粒制备技术领域，具体是高灰尾煤煤泥制备高吸水率多孔陶粒的烧结方法，通过对高灰尾煤压滤煤泥原料进行破碎磨细、均匀筛分、造粒成型、干燥、烧结和冷却等操作将原料制成多孔陶粒；本发明专利技术通过使用高灰尾煤压滤煤泥作为原料制作陶粒，能够有效的提高制成后的陶粒的吸水性。制成后的陶粒的吸水性。制成后的陶粒的吸水性。

【技术实现步骤摘要】
高灰尾煤煤泥制备高吸水率多孔陶粒的烧结方法


[0001]本专利技术涉及多孔陶粒制备
，具体是高灰尾煤煤泥制备高吸水率多孔陶粒的烧结方法。

技术介绍

[0002]多孔陶粒是指经过高温烧结的内部具有泡沫状或者蜂窝状孔隙结构的陶瓷材料，该陶瓷材料具有丰富的孔隙结构和较大的比表面积，在废水处理、噪声控制和建筑材料等领域都有广泛的应用。传统陶粒的原材料主要由黏土、页岩以及沸石矿产等不可再生的自然资源组成，不可再生的自然资源持续开采不利于可持续发展。
[0003]煤炭洗选加工后的副产品中，有些副产品的化学成分与陶粒原材料契合度很高，因此可以使用这些副产品作为制备陶粒的原材料，实现环境保护与工业固体废弃物资源化利用的双赢。因此，使用煤处理后的副产品制造廉价且易得的高吸水率多孔陶粒成为对该副产品进行循环利用的重要手段。在专利CN202011547487.7中公开了一种煤矸石陶粒的制备方法、煤矸石陶粒自保温墙体及其制备方法，该方法将煤矸石原材料经过烘干、破碎、粉磨、造粒、干燥、煅烧、冷却、筛分等工序，制造得到陶粒。上述现有技术中的方法能够将煤矸石加工成陶粒，尽管实现了对煤矸石的回收利用，但是生产得到的陶粒相对传统的陶粒其吸水性能较差，无法有效的满足陶粒的吸水要求。

技术实现思路

[0004]为了避免和克服现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了高灰尾煤煤泥制备高吸水率多孔陶粒的烧结方法。本专利技术通过使用高灰尾煤压滤煤泥作为原料制作陶粒，能够有效的提高制成后的陶粒的吸水性。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]高灰尾煤煤泥制备高吸水率多孔陶粒的烧结方法，包括以下步骤：
[0007]S1、将高灰尾煤压滤煤泥原料加工至设定粒径；
[0008]S2、向加工后的原料中加入设定质量比的溶剂，并混合均匀；取设定质量混合后的原料装入球形模具中，进行造粒成型，以形成球状的陶粒；
[0009]S3、将陶粒放在干燥装置中加热至设定的干燥温度，并在该干燥温度下恒温加热设定的干燥时间；
[0010]S4、将干燥后的陶粒加热至设定的加热温度，并在该加热温度下恒温加热设定的加热时间；
[0011]S5、将步骤S4中加热后的陶粒加热至设定的烧结温度，并在该烧结温度下加热设定的烧结时间；
[0012]S6、将烧结后的陶粒冷却至室温，并测量冷却后陶粒的堆积密度、表观密度、吸水率和显气孔率。
[0013]作为本专利技术再进一步的方案：测量陶粒的堆积密度、表观密度、吸水率和显气孔率
的具体步骤如下：
[0014]S61、冷却至室温的陶粒称为陶粒式样，使用量筒装取质量为m2的陶粒式样，并对此时的量筒称重，质量为m0，量筒自身的质量为m1，量筒的容积为V；
[0015]S62、接着将称重后的陶粒式样倒入水中，使陶粒式样充分地吸收水分，吸满水分的陶粒式样称为饱和陶粒式样，并同时记录所有陶粒式样在吸水一小时的总重量m3；
[0016]S63、将饱和陶粒式样全部倒入装有水的量筒中，并记录量筒中水的体积增量
△
V，接着使用堆积密度计算公式计算陶粒的堆积密度，使用表观密度计算公式计算陶粒的表观密度。
[0017]作为本专利技术再进一步的方案：堆积密度计算公式如下：
[0018]P1＝α*(m0‑
m1)/V0[0019]其中，P1为陶粒试样的堆积密度；
[0020]m0为陶粒式样和量筒的总质量；
[0021]m1为量筒的质量；
[0022]V0为量筒的容积。
[0023]表观密度计算公式如下：
[0024]P2＝α*m2/V1[0025]P2为陶粒试样的表观密度；
[0026]α为密度调节系数，通过扫描电镜观察陶粒内部坯体表面微观面貌可知，多孔陶粒内部多为层状结构，层与层之间存在一定的间隙，若间隙较大，则α调节系数越大。
[0027]m2为陶粒试样的质量；
[0028]V1为陶粒试样的体积。
[0029]吸水率计算公式如下：
[0030]w0＝β*(m3‑
m2)*100％/m2[0031]w0为陶粒试样一小时的吸水率；
[0032]m2为陶粒试样的质量；
[0033]m3为浸水一小时的陶粒试样的质量。
[0034]显气孔率计算公式如下：
[0035]P＝β*(m3‑
m2)*100％/
△
V
[0036]β为效率调节系数，本试验制备的多孔陶粒内部分布较多层状结构，层与层之间的间隙也具备一定的吸水作用，故加入此调节系数，用于公式校正。
[0037]作为本专利技术再进一步的方案：步骤S1的具体步骤如下：
[0038]S11、首先将作为原料的高灰尾煤压滤煤泥放在一级粉碎机中粉碎至一级粒径，一级粒径为3mm以下；
[0039]S12、接着将已经粉碎至一级粒径的原料放入二级粉碎机中粉碎至二级粒径，二级粒径为1mm以下；
[0040]S13、对已经粉碎至二级粒径的原料过筛，筛分出粒径大于二级粒径的原料；
[0041]S14、将粒径大于二级粒径的原料重复进行步骤S11
‑
S13的操作，直至所有的原料的粒径都小于二级粒径，且该二级粒径即为设定粒径。
[0042]作为本专利技术再进一步的方案：所述步骤S2的具体步骤如下：
[0043]S21、将所有粉碎至二级粒径的原料均匀地混合在一起，并对其进行称重；
[0044]S22、向称重后的原料中加入与该原料形成设定质量比的溶剂，并对混合溶剂后的原料进行充分均匀的搅拌，设定质量比为30％；
[0045]S23、选取设定质量搅拌后的原料装入球形模具，并放置等待原料固化成球状的陶粒，陶粒的直径为8
‑
12mm。
[0046]作为本专利技术再进一步的方案：步骤S3的具体步骤如下：
[0047]S31、将陶粒放在干燥装置中加热至设定的干燥温度，干燥温度为105℃；
[0048]S32、在设定的干燥温度下恒温加热设定的干燥时间，干燥时间为一小时左右。
[0049]作为本专利技术再进一步的方案：步骤S4的具体步骤如下：
[0050]S41、将干燥后的陶粒放在加热设备中加热至设定的加热温度，加热温度为500℃；
[0051]S32、在设定的加热温度下恒温加热设定的加热时间。
[0052]作为本专利技术再进一步的方案：步骤S5的具体步骤如下：
[0053]S51、将加热后的陶粒放在烧结设备中加热至设定的烧结温度，烧结温度为500℃到1000℃；
[0054]S52、在设定的烧结温度下恒温加热设定的烧结时间，烧结时间为一小时。
[0055]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0056]1、本专利技术大量的高灰尾煤煤泥不仅给环境带来巨大的负担，也是对资源的一种浪费。通过对高灰尾煤煤泥逐渐深入了解和分析，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高灰尾煤煤泥制备高吸水率多孔陶粒的烧结方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将高灰尾煤压滤煤泥原料加工至设定粒径；S2、向加工后的原料中加入设定质量比的溶剂，并混合均匀；取设定质量混合后的原料装入球形模具中，进行造粒成型，以形成球状的陶粒；S3、将陶粒加热至设定的干燥温度，并在该干燥温度下恒温加热设定的干燥时间；S4、将干燥后的陶粒加热至设定的加热温度，并在该加热温度下恒温加热设定的加热时间；S5、将步骤S4中加热后的陶粒加热至设定的烧结温度，并在该烧结温度下加热设定的烧结时间；S6、将烧结后的陶粒冷却至室温，冷却后的陶粒即为所需要的多孔陶粒。2.根据权利要求1所述的高灰尾煤煤泥制备高吸水率多孔陶粒的烧结方法，其特征在于，制得多孔陶粒后，还需要测量陶粒的堆积密度、表观密度、吸水率和显气孔率进行测量，测量的具体步骤如下：S61、冷却至室温的陶粒称为陶粒式样，使用量筒装取质量为m2的陶粒式样，并对此时的量筒称重，质量为m0，量筒自身的质量为m1，量筒的容积为V；S62、接着将称重后的陶粒式样倒入水中，使陶粒式样充分的吸收水分，吸满水分的陶粒式样称为饱和陶粒式样，并同时记录所有陶粒式样在吸水一小时的总重量m3；S63、将饱和陶粒式样全部倒入装有水的量筒中，并记录量筒中水的体积增量
△
V，接着使用堆积密度计算公式计算陶粒的堆积密度，使用表观密度计算公式计算陶粒的表观密度。3.根据权利要求2所述的高灰尾煤煤泥制备高吸水率多孔陶粒的烧结方法，其特征在于，堆积密度计算公式如下：P1＝α*(m0‑
m1)/V0其中，P1为陶粒试样的堆积密度；m0为陶粒式样和量筒的总质量；m1为量筒的质量；V0为量筒的容积；α为密度调节系数；表观密度计算公式如下：P2＝α*m2/V1P2为陶粒试样的表观密度；m2为陶粒试样的质量；V1为陶粒试样的体积；吸水率计算公式如下：w0＝β*(m3‑
m2)*100％/m2w0为陶粒试样一小时的吸水率；m2为陶粒试样的质量；m3为浸水一小时的陶粒试样的质量；β为效率调节系数；
显气孔率计算公式如下：P＝β*(m3‑
m2...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱丹，闵凡飞，葛伟，吕文豹，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：