【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及陶粒生产，尤其涉及一种利用铸造灰低温烧制的高强低密陶粒及其制备方法。
技术介绍
1、高强陶粒是指强度标号不小于25mpa、筒压强度4.0mpa以上的结构用轻粗骨料。得益于这种材料的特性和优点，如轻质、高强、保温隔热等，它在高层建筑、桥梁以及大跨度混凝土结构工程中得到了广泛的应用。
2、然而，在利用陶粒作为骨料制作建筑材料的过程中，陶粒的低密度和高强度之间存在一个矛盾。为了降低陶粒的密度，通常会在生料中添加引气组分，并提高焙烧温度以增加陶粒内部的气体含量，从而使其孔隙增多，密度减少。但是，由于陶粒在焙烧过程中会产生大量的气体，且焙烧温度较高，这些气体会在陶粒内部形成连通气孔，导致其力学性能显著下降。为了提高陶粒的强度，通常需要增加生料熔融后的玻璃相含量与致密程度，这需要降低引气组分含量和焙烧温度。这样一来，制得的陶粒力学性能可以得到提升，但其密度会相应地增加。
3、铸造粉尘是来自铸造厂的粉状废弃物，主要来源于生产铸件过程中由砂处理工部产生的通过除尘设备收集的粉状固体废物，烧失减量较高，内含有丰富的sio2和al2o3。目前，这些铸造粉尘主要被用于建筑工程、矿区回填、道路工程等低附加值领域，然而，其内含丰富的物质未得到有效利用，因此开展铸造粉尘制备陶粒具有重要意义。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提供一种利用铸造灰低温烧制的高强低密陶粒及其制备方法，本专利技术陶粒能够同时满足陶粒堆积密度低，筒压强度高的两个性能要求。
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3、一方面，本专利技术提供一种利用铸造灰低温烧制的高强低密陶粒，按重量份数计，其制备原料包括：组分a 75～85份，组分b15～25份；其中，所述组分a由以下重量百分含量的原料组成：93～98％铸造灰、1.5％～6％ ac发泡剂、0.5～1.0％氧化剂；所述组分b由以下重量百分含量的原料组成：2～5％水玻璃、1％强碱、94～97％水。
4、进一步地，所述水玻璃模数为2.5-3.0。
5、进一步地，所述氧化剂包括硝酸钾、高锰酸钾中至少一种。
6、进一步地，所述强碱为可溶性无机强碱。优选的，所述强碱包括但不限于naoh、koh、ca(oh)2、ba(oh)2中的至少一种。
7、进一步地，所述高强低密陶粒是粒径为3～8mm的球形颗粒。
8、另一方面，本专利技术还提供一种利用铸造灰低温烧制的高强低密陶粒的制备方法，包括以下步骤：
9、(1)将铸造灰、ac发泡剂、氧化剂搅拌混合均匀，制成组分a；
10、(2)将水玻璃和强碱溶于水混合均匀，制成组分b；
11、(3)将所述组分a和所述组分b混合均匀，使用对辊造粒机压制成型，再使用圆锅造粒机对成型颗粒进行紧实，得到陶粒生胚；
12、(4)将陶粒生胚置于室内静置24h后，进行升温处理；
13、(5)放入回转窑内进行低温烧制后，缓慢冷却到室温，得到成品。
14、进一步地，所述步骤(1)中搅拌混合方式为使用高速搅拌机进行，筒体转速为200-300r/min，转子转速3000-4000r/min。
15、进一步地，所述步骤(3)中压制成型为制成3-8mm的颗粒，紧实时间为30min。
16、进一步地，所述步骤(4)中升温处理为使用热气加热至190-200℃并保温60min-90min。
17、进一步地，所述步骤(5)中烧制温度为780-850℃，烧制时间为45-80min。
18、本专利技术按一定比例将水玻璃、ac专用发泡剂、强碱、铸造灰、氧化剂混合均匀后，放入对辊造粒机进行压制成型，再使用圆锅造粒对成型颗粒进行紧实得到陶粒生胚，成型颗粒在圆锅内不停的挤压滚动会提高陶粒的强度；后将陶粒生胚置于室内静置，陶粒各组成物质有充足的反应时间进行反应，再通过升温处理，能更好的进行发泡，增加陶粒的空隙度，从而减小密度；再放入回转窑进行烧制，铸造灰的烧失量较高，利用ac发泡剂增加其体积，再利用氧化剂在烧制的过程中提供氧化环境使铸造灰内的可燃物燃烧充分，从而得到低密度的陶粒；通过使用水玻璃和强碱激发材料的活性从而得到高强度的陶粒。
19、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
20、1.本专利技术利用铸造灰低温烧制的方法制备得到高强低密陶粒，铸造灰的烧失量较高，通过利用ac发泡剂增加其体积，再利用氧化剂在烧制的过程中提供氧化环境使铸造灰内的可燃物燃烧充分，从而得到低密度的陶粒；通过使用圆锅造粒机对对辊造粒机压制成型的颗粒进行紧实处理，以及使用水玻璃和强碱激发材料的活性，从而得到高强度的陶粒；以此本专利技术陶粒能够同时满足堆积密度低，筒压强度高的两个性能要求。
21、2.本专利技术高强低密陶粒主要原料为铸造粉尘，所需原料价廉易得，将铸造行业固体废弃物进行资源化利用，既有利于环境保护，又具有良好的社会和经济效益。
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1.一种利用铸造灰低温烧制的高强低密陶粒，其特征在于，按重量份数计，其制备原料包括：组分A 75～85份，组分B 15～25份；其中，所述组分A由以下重量百分含量的原料组成：93～98％铸造灰、1.5％～6％AC发泡剂、0.5～1.0％氧化剂；所述组分B由以下重量百分含量的原料组成：2～5％水玻璃、1％强碱、94～97％水。
2.根据权利要求1所述的利用铸造灰低温烧制的高强低密陶粒，其特征在于，所述水玻璃模数为2.5-3.0。
3.根据权利要求1所述的利用铸造灰低温烧制的高强低密陶粒，其特征在于，所述氧化剂包括硝酸钾、高锰酸钾中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的利用铸造灰低温烧制的高强低密陶粒，其特征在于，所述强碱为可溶性无机强碱。
5.根据权利要求1所述的利用利用铸造灰低温烧制的高强低密陶粒，其特征在于，所述高强低密陶粒是粒径为3～8mm的球形颗粒。
6.根据权利要求1-5任一项所述的利用铸造灰低温烧制的高强低密陶粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的利用铸造灰低温烧制的高强
8.根据权利要求6所述的利用铸造灰低温烧制的高强低密陶粒的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中压制成型为制成3-8mm的颗粒，紧实时间为30min。
9.根据权利要求6所述的利用铸造灰低温烧制的高强低密陶粒的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中升温处理为使用热气升温至190-200℃并保温60min-90min。
10.根据权利要求6所述的利用铸造灰低温烧制的高强低密陶粒的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中烧制温度为780-850℃，烧制时间为45-80min。
...【技术特征摘要】
1.一种利用铸造灰低温烧制的高强低密陶粒，其特征在于，按重量份数计，其制备原料包括：组分a 75～85份，组分b 15～25份；其中，所述组分a由以下重量百分含量的原料组成：93～98％铸造灰、1.5％～6％ac发泡剂、0.5～1.0％氧化剂；所述组分b由以下重量百分含量的原料组成：2～5％水玻璃、1％强碱、94～97％水。
2.根据权利要求1所述的利用铸造灰低温烧制的高强低密陶粒，其特征在于，所述水玻璃模数为2.5-3.0。
3.根据权利要求1所述的利用铸造灰低温烧制的高强低密陶粒，其特征在于，所述氧化剂包括硝酸钾、高锰酸钾中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的利用铸造灰低温烧制的高强低密陶粒，其特征在于，所述强碱为可溶性无机强碱。
5.根据权利要求1所述的利用利用铸造灰低温烧制的高强低密陶粒，其特征在于，所述高强低密陶粒是粒径为3～8mm的球形颗粒。
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【专利技术属性】
技术研发人员：胡胜利，吴武灿，任文强，
申请(专利权)人：柳晶溧阳环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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