基于固体废弃物的轻质高强陶粒及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115124364A(43)申请公布日2022.09.30(21)申请号202210776881.0C04B33/132(2006.01)(22)申请日2022.07.04C04B33/135(2006.01)(71)申请人湖南工学院地址421002湖南省衡阳市珠晖区衡花路18号(72)发明人熊鑫曾利群吴智赖敏林新颖王健阳鑫张雅芝(74)专利代理机构衡阳雁城专利代理事务所(普通合伙)43231专利代理师龙腾(51)Int.Cl.C04B38/00(2006.01)C04B38/06(2006.01)C04B33/04(2006.01)C04B33/13(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称基于固体废弃物的轻质高强陶粒及其制备方法(57)摘要基于固体废弃物的轻质高强陶粒及其制备方法，涉及人造轻质材料技术领域，本发明以固体废弃物粉体以及熔点高于固体废弃物粉体烧结温度的颗粒状空心模板为主原料，利用粘合剂将适量固体废弃物粉体包覆于空心模板表面并粘聚成球状，得到陶粒生料球，再将干燥后的陶粒生料球在低于空心模板的熔点温度下烧结并确保空心模板的空腔结构不被破坏，烧结完成后随炉冷却，最终得到了轻质高强陶粒。与现有技术相比，本发明采用单一固体废弃物粉体就可制备出轻质和高强兼顾的陶粒，无需复杂的成分设计过程，从根源解决了现有技术制备陶粒时孔隙结构难以调控及原料配比复杂的问题，且本发明的工艺流程更简单，成本低，也更适于工业化生产应用。CN115124364ACN115124364A权利要求书1/1页1.基于固体废弃物的轻质高强陶粒制备方法，其特征在于：1）以合适粒度的固体废弃物粉体以及熔点高于固体废弃物粉体烧结温度的颗粒状空心模板为主原料；2）利用粘合剂将适量固体废弃物粉体包覆于颗粒状空心模板表面并使适当数量的表面包覆有固体废弃物粉体的颗粒状空心模板粘聚成球状，得到陶粒生料球；3）将干燥后的陶粒生料球在低于颗粒状空心模板的熔点温度下烧结并确保颗粒状空心模板的空腔结构不被破坏，烧结完成后随炉冷却，即得到所述轻质高强陶粒。2.如权利要求1所述轻质高强陶粒制备方法，其特征在于：所述固体废弃物粉体的粒度小于0.088mm，所述颗粒状空心模板的粒度为0.1mm‑3mm。3.如权利要求1所述轻质高强陶粒制备方法，其特征在于：所述粘合剂为糖或糖蜜的水溶液。4.如权利要求1‑3中任意一项所述轻质高强陶粒制备方法，其特征在于：所述固体废弃物为粉煤灰、页岩、废弃土方、黏土尾矿中的一种。5.如权利要求1‑3中任意一项所述轻质高强陶粒制备方法，其特征在于：所述颗粒状空心模板为粉煤灰漂珠、刚玉空心球或莫来石空心球。6.如权利要求1‑3中任意一项所述轻质高强陶粒制备方法，其特征在于：所述颗粒状空心模板与固体废弃物粉体的质量比为1：（4～16）。7.如权利要求3所述轻质高强陶粒制备方法，其特征在于：所述粘合剂中糖或糖蜜的浓度为（5～15）wt%。8.如权利要求1‑3中任意一项所述轻质高强陶粒制备方法，其特征在于，步骤2）中：取适量颗粒状空心模板加入盘式造粒机中，启动设备后，向混合盘中喷洒适量粘合剂并混匀，再缓慢加入适量固体废弃物粉体，在固体废弃物粉体包覆于颗粒状空心模板表面期间适量补喷粘合剂；重复上述操作，通过等比例、分批次、交替加入颗粒状空心模板和固体废弃物粉体，最终制备得到陶粒生料球。9.如权利要求1‑3中任意一项所述轻质高强陶粒制备方法，其特征在于，步骤3）中：陶粒生料球的干燥温度低于粘合剂中功能组分的分解温度，烧结过程采用分段升温、保温，最高温度为950℃‑1350℃，在最高温阶段保温10min‑90min，之后随炉冷却至室温。10.采用权利要求1‑9中任意一项所述制备方法制备得到的轻质高强陶粒。2CN115124364A说明书1/6页基于固体废弃物的轻质高强陶粒及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及人造轻质材料技术领域，特别涉及一种基于固体废弃物的轻质高强陶粒及其制备方法。背景技术[0002]目前，轻质高强陶粒的制备工艺主要通过成分设计及烧成制度控制来调节高温烧成阶段陶粒中的产气反应和液相的粘度，利用粘度合适的液相将气泡束缚住，从而制备出轻质和具有较高强度的陶粒。现有陶粒制备工艺普遍存在成分设计繁杂及高温热处理制度要求严格的特点，所制备的陶粒存在气孔形状、尺寸及分布不均匀，裂纹较多，吸水率高，轻质和高强难以兼顾等问题。[0003]中国专利文献CN111333404A中采用发泡法制备泡沫，然后将泡沫和磷尾矿、稳泡剂、水泥等混合成球，经风干得到磷尾矿多闭孔基体。接下来，利用这些多闭孔基体和污泥、助溶剂等混合制备出陶粒生料，经过高温热处理制备出轻质陶粒。中国专利文献CN10293