【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑材料的，尤其涉及一种由气化渣制备的陶粒及制备方法。
技术介绍
1、我国固体废弃物年产量超100亿吨，其中工业废弃物约33亿吨，主要是煤基固体废弃物和矿产废弃物。在一些煤矿电厂集中区域，特别是西部煤电基地，每年都有大量固废堆积、填埋。仅以宁夏为例，煤基固废产生量>2000万吨/年，气化渣、粉煤灰、煤矸石大量堆积，几乎填埋灰库告急，处理费投入10～12亿/年，且环境污染严重。因此，气化渣、粉煤灰等煤基固废的综合利用有重要的环境和经济效益。
2、随着固废制备陶粒的兴起，以粉煤灰作为主要原料制备的陶粒得到了较快发展。而以气化渣为主要原料制备的陶粒几乎没有，原因在于气化渣用量超过50％以上时，制备得到的具有陶粒孔隙多、熔点高，在高温下，体系难以支撑孔隙等不足，并且温度越高，液相越多，导致陶粒的孔隙塌陷越多。目前，在原料中加入一般的助熔剂(比如，钾长石)，并不能解决生料球的粉体之间粘结性问题，气化渣无法造粒成球。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种以气化细渣为主要原料，水玻璃溶液作为活性激发剂和助熔剂制备得到的陶粒及其制备方法，本专利技术提供的陶粒具有优异的表观密度和空隙率。
2、为了实现本专利技术目的，本专利技术采用了如下的技术方案：
3、本专利技术在第一方面提供了一种由气化渣制备的陶粒，所述陶粒由以下原料制备得到：以所述原料的重量份计，气化细渣80～100重量份，粘结剂0～20重量份，碳粉0～10重量份，水玻璃溶液4
4、其中，所述水玻璃溶液的质量浓度为24.5～46％，模数为1.0～2.4；
5、所述粘结剂包括粉煤灰、气化粗渣或炉底渣中的一种或多种；
6、所述气化细渣的干基含碳量为10～40％，所述气化细渣的干基中除碳以外，sio2与al2o3的总量≥50％。
7、在本专利技术提供的陶粒中，水玻璃溶液作为助熔剂，其中的硅酸根以单聚、二聚、多聚状态存在于溶液中，钠离子、钾离子在溶液中的分布较为均匀，与现有技术中粉体助熔剂相比，水玻璃溶液中起到助熔的金属离子分布更加均匀，促使在高温半熔融状态下反应较容易进行，对陶粒最终的密度和空隙率有更好的助熔效果；在一些具体的实施方式中，本专利技术研究人员发现，选用模数为1.0～2.4的水玻璃溶液能够进一步提高制得陶粒的空隙率和表观密度。
8、在本专利技术中，所使用的气化细渣是煤气化过程中随合成气进入洗涤塔，并经气体洗涤出的固体。
9、在一些优选的实施方式中，以所述原料的重量份计，气化细渣85～100重量份，粘结剂0～15重量份，碳粉0～8重量份，水玻璃溶液41～55重量份。在本专利技术提供的陶粒中，含有0～20重量份的粘结剂，当粘结剂为0重量份时表示该组成的原料中不含有粘结剂。
10、在一些具体的实施方式中，所述水玻璃溶液的质量浓度为28～42％；所述水玻璃溶液的模数为1.2～1.8。
11、本专利技术中提到的水玻璃溶液选自钠水玻璃溶液、钾水玻璃溶液和锂水玻璃溶液中的至少一种，其中，钠水玻璃溶液为硅酸钠水溶液，钾水玻璃溶液为硅酸钾水溶液，锂水玻璃溶液为硅酸锂水溶液。
12、在一些具体的实施方式中，所述气化细渣的干基含碳量为15～40％，比如，20％，25％，30％；所述气化细渣的干基中除碳以外，sio2与al2o3的总量为55～80％，比如，60％，70％，75％。
13、本专利技术中使用的粉煤灰选自煤粉炉粉煤灰和/或循环流化床粉煤灰。
14、本专利技术在第二方面提供了一种上述陶粒的制备方法，所述制备方法包含如下步骤：
15、(1)将所述气化细渣、任选的粘结剂和任选的碳粉混合均匀后，得到混合料；
16、(2)将所述混合料加入造粒机中，然后向其中加入所述水玻璃溶液，经造粒后得到生料球；
17、(3)将所述生料球烘干后放入匣钵并置于马弗炉或回转窑中，经600～900℃下煅烧15～120min，冷却至室温经筛分后得到所述陶粒。
18、在本专利技术制备方法的步骤(1)中，先将所述粘结剂、碳粉进行预处理后，再进行混合；该预处理包括：将所需的粘结剂进行粉磨和/或干燥后，通过200目的筛网进行筛分，筛下物备用；将碳粉通过100目的筛网进行筛分，筛下物备用。
19、在一些具体的实施方式中，本专利技术所使用的气化细渣在混合前可以先进行烘干处理(比如，在105±5℃下烘干2～5h)，再将其进行破碎后通过筛网筛除大颗粒，备用。
20、在本专利技术制备方法具体实施方式的步骤(2)中，将所述混合料与所述水玻璃溶液在造粒机中进行造粒后，得到3～5mm的生料球。在一些具体的实施方式中，将处理好的气化细渣置于圆盘造粒机中进行滚动造粒，水玻璃溶液和水以喷洒形式加入，造粒成球，制成生料球；或者，将处理好的气化细渣置于挤出造粒机中，加入水玻璃溶液和水进行搅拌，挤出造粒成球，制成生料球。
21、在本专利技术制备方法具体实施方式的步骤(3)中，将烘干后的生料球放入匣钵并置于马弗炉或回转窑中，以2～5℃/min的速率升温至600～900℃并保温0.5～2h，冷却至室温经筛分后得到所述陶粒。
22、采用上述的技术方案，具有如下的技术效果：
23、本专利技术提供的陶粒原料中以气化细渣为主要原料，水玻璃溶液作为活性激发剂和助熔剂，通过控制各原料组分的配比以及气化细渣与水玻璃溶液的具体组成，改善了陶粒的表观密度、堆积密度和空隙率，使其性能优于普通陶粒。
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1.一种气化渣制备的陶粒，其特征在于，所述陶粒由以下原料制备得到：以所述原料的重量份计，气化细渣80～100重量份，粘结剂0～20重量份，碳粉0～10重量份，水玻璃溶液40～60重量份；
2.根据权利要求1所述的陶粒，其特征在于，以所述原料的重量份计，气化细渣85～95重量份，粘结剂1～15重量份，碳粉1～8重量份，水玻璃溶液41～55重量份。
3.根据权利要求2所述的陶粒，其特征在于，所述水玻璃溶液的质量浓度为28～42％；所述水玻璃溶液的模数为1.2～1.8。
4.根据权利要求3所述的陶粒，其特征在于，所述水玻璃溶液选自钠水玻璃溶液、钾水玻璃溶液和锂水玻璃溶液中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的陶粒，其特征在于，所述气化细渣的干基含碳量为15～40％，所述气化细渣的干基中除碳以外，SiO2与Al2O3的总量为55～80％。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的陶粒，其特征在于，所述粉煤灰选自煤粉炉粉煤灰和/或循环流化床粉煤灰。
7.一种权利要求1～6中任一项所述陶粒的制备方法，其特征在于，所述制备方法
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，先将所述粘结剂、碳粉进行预处理后，再进行混合；
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，将所述混合料与所述水玻璃溶液在造粒机中进行造粒后，得到3～5mm的生料球。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，将烘干后的生料球放入匣钵并置于马弗炉或回转窑中，以2～5℃/min的速率升温至600～900℃并保温0.5～2h，冷却至室温经筛分后得到所述陶粒。
...【技术特征摘要】
1.一种气化渣制备的陶粒，其特征在于，所述陶粒由以下原料制备得到：以所述原料的重量份计，气化细渣80～100重量份，粘结剂0～20重量份，碳粉0～10重量份，水玻璃溶液40～60重量份；
2.根据权利要求1所述的陶粒，其特征在于，以所述原料的重量份计，气化细渣85～95重量份，粘结剂1～15重量份，碳粉1～8重量份，水玻璃溶液41～55重量份。
3.根据权利要求2所述的陶粒，其特征在于，所述水玻璃溶液的质量浓度为28～42％；所述水玻璃溶液的模数为1.2～1.8。
4.根据权利要求3所述的陶粒，其特征在于，所述水玻璃溶液选自钠水玻璃溶液、钾水玻璃溶液和锂水玻璃溶液中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的陶粒，其特征在于，所述气化细渣的干基含碳量为15～40％，所述气化细渣的干基中除碳以外，sio...
【专利技术属性】
技术研发人员：李俏，董阳，梁文斌，卓锦德，
申请(专利权)人：国家能源投资集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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