一种利用铝灰制备的轻质高强陶粒及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种利用铝灰制备的轻质高强陶粒及其制备方法，属于固废再利用技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种利用铝灰制备的轻质高强陶粒及其制备方法


[0001]本专利技术涉及固废再利用
，尤其涉及一种利用铝灰制备的轻质高强陶粒及其制备方法
。

技术介绍

[0002]铝灰是电解铝
、
铸造铝及再生铝生产过程中产生的熔渣经冷却后所得的产物的统称，再生铝和铝材加工过程中产生的铝灰及其回收铝过程产生的二次铝灰被列为危险固废
(HW48)。
随着铝工业生产规模的不断扩大，铝产量的不断提高，铝灰的产生量也不断增加
。
目前，大部分生产企业仅将金属铝含量较高的一次铝灰回收利用，而回收后剩余的铝渣
、
二次铝灰等，由于金属铝含量较低，铝的主要存在形态为氧化铝，继续进行回收金属铝，难以实现较高回收率和经济效益，多以废渣的形式进行堆积或填埋处理，不仅造成了铝资源的浪费，而且还会对周围环境造成严重污染
。
[0003]目前，二次铝灰渣的资源化利用途径主要包括：金属铝或
Al2O3的提取，冰晶石及镁铝尖晶石合成，浇注料
、
氧化铝基陶瓷
、
耐火砖
、
混凝土等
。
二次铝灰产生于铝冶炼熔渣经球磨二次加工提取金属铝后的废弃物，其主要成份为金属铝5～
12
％
、
氧化铝
60
～
80
％
。
[0004]硅铁灰是冶炼硅铁合金中，随废气逸出的烟尘经特殊的捕集装置收集处理而形成的一种工业废渣，我国硅铁生产企业很多，每年附产硅铁灰量大，国内硅铁灰的堆积量和产量已达十亿吨以上，对环境造成严重污染
。
硅铁灰中含有大量不定形的硅氧化物，目前对于硅铁灰的使用主要是作为水泥
、
耐火材料的添加剂
、
冶金球团的粘合剂
、
化工产品分散剂
、
橡胶和塑料的填充料
、
电子行业的塑封料和电工行业的浇注等，而这些技术无法对硅铁灰进行高附加值利用，因此需要寻求新的方法来综合利用硅铁灰
。
[0005]气化渣是煤气化工艺中产生的一种固体废弃物，其含碳量较高，松散度好，并且具有一定的热值，目前关于气化渣资源化利用的专利文献主要集中在二次燃烧领域
。
[0006]烧结烧胀陶粒具备容重轻
、
强度高
、
导热系数低
、
隔热防火
、
保温隔音等特点，这些优良性能使得陶粒逐渐在高层建筑建材领域中得到越来越多的应用
。
但是，目前陶粒生产工艺仍存在着诸多问题，近年来的专利文献中公开了一些配方及方法，普遍存在着的问题包括：
a、
原料来源有限
、
生产成本高；
b、
烧成制度不完善
、
成品率重视程度低；
c、
密度
、
强度
、
吸水率等质量指标仍需提高
。
[0007]因此，提供一种原料来源广
、
成本低且陶粒性能优异的制备工艺，成为本领域亟待解决的技术问题
。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种利用铝灰制备的轻质高强陶粒及其制备方法，本专利技术提供的制备方法简单，固废利用量高，成本低，且得到的轻质高强陶粒密度更小，强度更高，吸水率更低
。
[0009]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0010]本专利技术提供了一种利用铝灰制备轻质高强陶粒的方法，包括以下步骤：
[0011](1)
将铝灰
60
～
86
％
、
气化渣5～
20
％
、
硅铁灰5～
20
％
、
膨润土4～
10
％和外加助剂混合，得到混合物料；
[0012]所述铝灰
、
气化渣
、
硅铁灰和膨润土的总质量百分比为
100
％；所述外加助剂的质量为铝灰
、
气化渣
、
硅铁灰和膨润土总质量的2～4％；
[0013](2)
向所述步骤
(1)
得到的混合物料中加入水，然后依次进行成球
、
陈腐和干燥，得到待烧陶粒；
[0014](3)
将所述步骤
(2)
得到的待烧陶粒先在1～
2h
内从室温升温至
200℃
，然后在1～
2h
内从
200℃
升温至
500℃
，接着在2～
3h
内从
500℃
升温至
800℃
，再在2～
3h
内从
800℃
升温至
1100℃
，最后在
1100
～
1240℃
的温度下进行烧成，得到轻质高强陶粒
。
[0015]优选地，所述步骤
(1)
中铝灰
、
气化渣和硅铁灰的粒度独立地
≥200
目
。
[0016]优选地，所述步骤
(1)
中外加助剂为煤粉和
/
或碳化硅
。
[0017]优选地，所述步骤
(1)
中铝灰
、
气化渣和硅铁灰在混合前进行干燥处理，干燥处理的温度为
85
～
105℃。
[0018]优选地，所述步骤
(2)
中成球时成球机的转速为
18
～
36r/min。
[0019]优选地，所述步骤
(2)
中陈腐的时间为8～
12h。
[0020]优选地，所述步骤
(2)
中干燥的温度为
85
～
105℃
，干燥的时间为3～
5h。
[0021]优选地，所述步骤
(2)
中待烧陶粒的粒径为3～
18mm。
[0022]优选地，所述步骤
(3)
中烧成的操作具体为：先在1～
2h
内从
1100℃
升温至
1140
～
1240℃
，然后在
1140
～
1240℃
的温度下保温1～
3h。
[0023]本专利技术提供了上述技术方案所述方法制备得到的轻质高强陶粒
。
[0024]本专利技术提供了一种利用铝灰制备轻质高强陶粒的方法，包括以下步骤：
[0025](1)
将铝灰
60
～
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种利用铝灰制备轻质高强陶粒的方法，包括以下步骤：
(1)
将铝灰
60
～
86
％
、
气化渣5～
20
％
、
硅铁灰5～
20
％
、
膨润土4～
10
％和外加助剂混合，得到混合物料；所述铝灰
、
气化渣
、
硅铁灰和膨润土的总质量百分比为
100
％；所述外加助剂的质量为铝灰
、
气化渣
、
硅铁灰和膨润土总质量的2～4％；
(2)
向所述步骤
(1)
得到的混合物料中加入水，然后依次进行成球
、
陈腐和干燥，得到待烧陶粒；
(3)
将所述步骤
(2)
得到的待烧陶粒先在1～
2h
内从室温升温至
200℃
，然后在1～
2h
内从
200℃
升温至
500℃
，接着在2～
3h
内从
500℃
升温至
800℃
，再在2～
3h
内从
800℃
升温至
1100℃
，最后在
1100
～
1240℃
的温度下进行烧成，得到轻质高强陶粒
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤
(1)
中铝灰
、

【专利技术属性】
技术研发人员：丛琳琳，
申请(专利权)人：内蒙金属材料研究所，
类型：发明
国别省市：