【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于骨料制备，具体涉及一种稀土耦合固体废弃物制备的轻质高强骨料及其制备方法。
技术介绍
1、轻质高强骨料具备容重轻、强度高、导热系数低、隔热防火、保温隔音等特点，这些优良性能使得轻质高强骨料逐渐在高层建筑建材领域中得到越来越多的应用，不仅降低了建材重量，又使得建材拥有足够的强度，并且还具有保温及隔音效果。但是，目前轻质高强骨料生产工艺仍存在着诸多问题，近年来的一些文献报道中公开了一些有关骨料的配方及制备方法，普遍存在着的问题包括：a、原料来源有限、生产成本高；b、烧成温度高，能耗大、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。
技术实现思路
1、针对上述现有技术中存在的技术问题，本专利技术第一方面提供了一种稀土耦合固体废弃物制备的轻质高强骨料，包括以下重量百分比的原料：高铝废砖粉5%~15%、粉煤灰60%~80%、硅铁灰4%~10%、粘土助剂8%~13%、功能助剂3%~5%，其中，所述功能助剂包括稀土碳酸盐与碳化硅。
2、作为本专利技术的进一步说明，所述粘土助剂包括膨润土与广西白泥，且按照重量百分比计算，所述膨润土与所述广西白泥分别占所述轻质高强骨料总量的4%~8%和4%~8%。
3、作为本专利技术的进一步说明，按照重量百分比计算，所述稀土碳酸盐与所述碳化硅分别占所述轻质高强骨料总量的1.5%~3.5%和1.5%~2.5%。
4、作为本专利技术的进一步说明，所述稀土碳酸盐为碳酸镧铈。
5、本专利技术第二方面提
6、步骤1、将高铝废砖粉、粉煤灰及硅铁灰进行预处理后筛分备用；
7、步骤2、按照上述的轻质高强骨料的原料配比进行称料，将粘土助剂、功能助剂及筛分后的高铝废砖粉、粉煤灰、硅铁灰均匀混合得到混合原料；
8、步骤3：将所述混合原料进行机械成型，得到成型骨料料球；
9、步骤4：将所述成型骨料料球进行烧制，冷却后得到轻质高强骨料成品。
10、作为本专利技术的进一步说明，步骤1的预处理及筛分过程包括：在90℃～110℃条件下，对高铝废砖粉、粉煤灰以及硅铁灰进行烘干，将烘干后的所述高铝废砖粉、所述粉煤灰以及所述硅铁灰进行适度球磨，之后将所述高铝废砖粉、所述粉煤灰以及所述硅铁灰分别过200目筛，筛余量小于5%，封装待用。
11、作为本专利技术的进一步说明，步骤3的机械成型过程包括：向所述混合原料中添加适量水分，采用成球机自动成球，成球粒径范围为3～16mm，成球机转速范围控制在20～35r/min，成球率≥97%。
12、作为本专利技术的进一步说明，步骤4的烧制过程包括：将装有所述成型骨料料球的坩埚置于电阻炉或窑炉中，室温~230℃之间加热1~2h，保温1~2h；在230~950℃之间加热1.5~2.5h，保温1~2h；在950~1100℃之间加热1~2h，保温1~2h；在1100℃~最高温度点之间加热1~2h，并在最高温度点保温1~2h，其中，所述最高温度点为1120~1200℃之间的任一温度点。
13、作为本专利技术的进一步说明，步骤4的烧制过程还包括：将煅烧氧化铝粉均匀平铺于坩埚底部，将所述成型骨料料球均匀分散装入坩埚内。
14、作为本专利技术的进一步说明，步骤4的冷却过程采用随着炉温自然冷却至室温的方式。
15、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
16、1．主要原料为固体废弃物，原料分布广泛、易得、成本低。
17、2．制备过程中烧成温度低、节约能源；另外，稀土碳酸盐具有一定的助熔助烧与串气造孔作用，能够降低能耗，并且有助于降低陶粒密度。
18、3．所制备的产品密度低、强度高、表面光滑、吸水率低。
19、4．本专利技术为固体废弃物高铝废砖、粉煤灰、硅铁灰的资源化利用提供了一条新途径，填补了利用固体废弃物高铝废砖、粉煤灰、硅铁灰以及碳酸稀土制备轻质高强骨料领域的空白。
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1.一种稀土耦合固体废弃物制备的轻质高强骨料，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：高铝废砖粉5%~15%、粉煤灰60%~80%、硅铁灰4%~10%、粘土助剂8%~13%、功能助剂3%~5%，其中，所述功能助剂包括稀土碳酸盐与碳化硅。
2.如权利要求1所述的稀土耦合固体废弃物制备的轻质高强骨料，其特征在于，所述粘土助剂包括膨润土与广西白泥，且按照重量百分比计算，所述膨润土与所述广西白泥分别占所述轻质高强骨料总量的4%~8%和4%~8%。
3.如权利要求1所述的稀土耦合固体废弃物制备的轻质高强骨料，其特征在于，按照重量百分比计算，所述稀土碳酸盐与所述碳化硅分别占所述轻质高强骨料总量的1.5%~3.5%和1.5%~2.5%。
4.如权利要求1所述的稀土耦合固体废弃物制备的轻质高强骨料，其特征在于，所述稀土碳酸盐为碳酸镧铈。
5.一种权利要求1-4中任一项所述的稀土耦合固体废弃物制备的轻质高强骨料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
6.如权利要求5所述的稀土耦合固体废弃物制备的轻质高强骨料的制备方法，其特征在于，步骤1的预
7.如权利要求5所述的稀土耦合固体废弃物制备的轻质高强骨料的制备方法，其特征在于，步骤3的机械成型过程包括：向所述混合原料中添加适量水分，采用成球机自动成球，成球粒径范围为3～16mm，成球机转速范围控制在20～35r/min，成球率≥97%。
8.如权利要求5所述的稀土耦合固体废弃物制备的轻质高强骨料的制备方法，其特征在于，步骤4的烧制过程包括：将装有所述成型骨料料球的坩埚置于电阻炉或窑炉中，室温~230℃之间加热1~2h，保温1~2h；在230~950℃之间加热1.5~2.5h，保温1~2h；在950~1100℃之间加热1~2h，保温1~2h；在1100℃~最高温度点之间加热1~2h，并在最高温度点保温1~2h，其中，所述最高温度点为1120~1200℃之间的任一温度点。
9.如权利要求8所述的稀土耦合固体废弃物制备的轻质高强骨料的制备方法，其特征在于，步骤4的烧制过程还包括：将煅烧氧化铝粉均匀平铺于坩埚底部，将所述成型骨料料球均匀分散装入坩埚内。
10.如权利要求5所述的稀土耦合固体废弃物制备的轻质高强骨料的制备方法，其特征在于，步骤4的冷却过程采用随着炉温自然冷却至室温的方式。
...【技术特征摘要】
1.一种稀土耦合固体废弃物制备的轻质高强骨料，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：高铝废砖粉5%~15%、粉煤灰60%~80%、硅铁灰4%~10%、粘土助剂8%~13%、功能助剂3%~5%，其中，所述功能助剂包括稀土碳酸盐与碳化硅。
2.如权利要求1所述的稀土耦合固体废弃物制备的轻质高强骨料，其特征在于，所述粘土助剂包括膨润土与广西白泥，且按照重量百分比计算，所述膨润土与所述广西白泥分别占所述轻质高强骨料总量的4%~8%和4%~8%。
3.如权利要求1所述的稀土耦合固体废弃物制备的轻质高强骨料，其特征在于，按照重量百分比计算，所述稀土碳酸盐与所述碳化硅分别占所述轻质高强骨料总量的1.5%~3.5%和1.5%~2.5%。
4.如权利要求1所述的稀土耦合固体废弃物制备的轻质高强骨料，其特征在于，所述稀土碳酸盐为碳酸镧铈。
5.一种权利要求1-4中任一项所述的稀土耦合固体废弃物制备的轻质高强骨料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
6.如权利要求5所述的稀土耦合固体废弃物制备的轻质高强骨料的制备方法，其特征在于，步骤1的预处理及筛分过程包括：在90℃～110℃条件下，对高铝废砖粉、粉煤灰以及硅铁灰进行烘干，将烘干后的所述高铝废砖粉、所述粉煤灰以及所述硅铁灰进行适度球磨...
【专利技术属性】
技术研发人员：王计平，张军，曹建伟，谌礼兵，
申请(专利权)人：包头市安德稀耐新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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