一种芯-壳结构固化淤泥免烧陶粒及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109665805A(43)申请公布日2019.04.23(21)申请号201910015065.6(22)申请日2019.01.08(71)申请人东南大学地址210096江苏省南京市玄武区新街口街道四牌楼2号申请人扬州大学(72)发明人张鸣张亚梅李想翟建恺杜保聪王付鸣(74)专利代理机构南京理工大学专利中心32203代理人邹伟红(51)Int.Cl.C04B28/34(2006.01)C04B28/04(2006.01)C04B41/65(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种芯-壳结构固化淤泥免烧陶粒及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种芯-壳结构固化淤泥免烧陶粒及其制备方法，所述陶粒由芯材和壳体材料组成，芯材由磷酸盐、过烧氧化镁、粉煤灰、硅灰、干化淤泥、轻质颗粒、硼砂、萘系减水剂、水组成，各组分质量比例为13.00%～13.49%、11.46%～12.27%、3.07%～5.52%、3.05%～3.68%、33.12%～32.51%、0.012%～0.025%、3.052%～3.078%、1.22%～1.23%、29.44%～30.67%；壳体材料由普通硅酸盐水泥、硅灰、碳酸钠、硫酸钠、HPMC、丙烯酸乳液、萘系减水剂、水组成，各组分质量比例为44.90%～48.79%、5.10%～9.04%、0.51%～0.60%、0.51%～0.60%、0.005%～0.006%、1.015%～3.624%、1.02%～1.20%、36.14%～45.92%。该免烧陶粒通过芯材成球、壳体材料包覆、加热固化得到；该免烧陶粒绿色节能、吸水率低、球形度好，工艺简单，避免了烧结陶粒耗能大、排放高、回转CN109665805A窑炉造价与维护成本高等缺点。CN109665805A权利要求书1/1页1.一种芯-壳结构固化淤泥免烧陶粒，其特征在于，由芯材与壳体材料组成，按质量百分比计，其中，芯材包括如下组分：13.00%～13.49%磷酸盐、11.46%～12.27%过烧氧化镁、3.07%～5.52%粉煤灰、3.05%～3.68%硅灰、33.12%～32.51%干化淤泥、0.012%～0.025%轻质颗粒、3.052%～3.078%硼砂、1.22%～1.23%萘系减水剂、29.44%～30.67%水；壳体材料包括如下组分：44.90%～48.79%普通硅酸盐水泥、5.10%～9.04%硅灰、0.51%～0.60%碳酸钠、0.51%～0.60%硫酸钠、0.005%～0.006%HPMC、1.015%～3.624%丙烯酸乳液、1.02%～1.20%萘系减水剂、36.14%～45.92%水。2.如权利要求1所述的陶粒，其特征在于，磷酸盐为磷酸二氢氨和磷酸二氢钾中任意一种。3.如权利要求1所述的陶粒，其特征在于，过烧氧化镁为菱镁矿经1350℃煅烧得到。4.如权利要求1所述的陶粒，其特征在于，粉煤灰为Ⅰ级或Ⅱ级。5.如权利要求1所述的陶粒，其特征在于，硅灰中的SiO2含量大于95wt%，硅灰活性指数大于105%。6.如权利要求1所述的陶粒，其特征在于，干化淤泥为河湖底泥经自然晾干粉磨后得到，平均粒径小于0.075mm。7.如权利要求1所述的陶粒，其特征在于，轻质颗粒为玻化微珠和聚苯颗粒中任意一种。8.如权利要求1所述的陶粒，其特征在于，HPMC为粘度20万mpas的羟丙基甲基纤维素。9.如权利要求1所述的陶粒，其特征在于，普通硅酸盐水泥为P·O42.5级以上的水泥。10.如权利要求1-9任一所述的陶粒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将13.00%～13.49%磷酸盐、11.46%～12.27%过烧氧化镁、3.07%～5.52%粉煤灰、3.05%～3.68%硅灰、33.12%～32.51%干化淤泥、0.012%～0.025%轻质颗粒放入搅拌机，干混1分钟以上；（2）将3.052%～3.078%硼砂、1.22%～1.23%萘系减水剂、29.44%～30.67%水混合成混合液，在搅拌机搅拌状态下注入搅拌机，至芯材成为塑性芯材泥团；（3）将塑性芯材泥团放入制丸机中，经压饼、制条、制球后，将泥团制成陶粒芯球；（4）将44.90%～48.79%普通硅酸盐水泥、5.10%～9.04%硅灰、0.51%～0.60%碳酸钠、0.51%～0.60%硫酸钠放入搅拌机，干混1分钟以上；（5）将0.005%～0.006%HPMC、1.015%～3.624%丙烯酸乳液、1.02%～1.20%萘系减水剂、36.14%～45.92%水混合成混合液，在搅拌机搅拌状态下注入搅拌机，搅拌至其成为陶粒壳体材料稀浆；（6）将陶粒壳体材料稀浆、陶粒芯球放入制丸机的滚筒中，运转滚筒至陶粒芯球表