一种固废基高强免烧粉煤灰陶粒及其制备方法.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CN113845338A(43)申请公布日2021.12.28(21)申请号202111240850.5(22)申请日2021.10.25(71)申请人太原理工大学地址030024山西省太原市迎泽西大街79号(72)发明人苗洋王倩屈湃高峰(74)专利代理机构太原晋科知识产权代理事务所(特殊普通合伙)14110代理人翟冲燕(51)Int.Cl.C04B28/00(2006.01)C04B38/00(2006.01)C04B38/08(2006.01)C04B18/02(2006.01)C04B111/40(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种固废基高强免烧粉煤灰陶粒及其制备方法(57)摘要本发明属建筑材料的辅助材料技术领域，为解决单独粉煤灰制备的陶粒强度较低，目前要增加粉煤灰陶粒强度成本提高等问题，提供一种固废基高强免烧粉煤灰陶粒及其制备方法，所制备的粉煤灰陶粒强度达到10‑14Mpa。由如下质量比的原料混合：粉煤灰：凹凸棒土：水泥：硅灰：硅藻土=70:10:10:5:5，然后加入混合原料总质量20%‑25%的氢氧化钠溶液、混合原料总质量0.5%~5%的过氧化氢溶液，以及混合原料总质量5%的水玻璃制备而成，本发明不仅解决了粉煤灰作为混凝土骨料强度不高的问题；又解决了粉煤灰粉体作为污水滤料不易回收的问题，而且提高了普通免烧粉煤灰陶粒的吸附性能。CN113845338ACN113845338A权利要求书1/1页1.一种固废基高强免烧粉煤灰陶粒，其特征在于：由如下质量比的原料混合：粉煤灰：凹凸棒土：水泥：硅灰：硅藻土=70:10:10:5:5，得到混合原料，然后加入混合原料总质量20%‑25%的氢氧化钠溶液，混合原料总质量0.5%~5%的过氧化氢溶液，以及混合原料总质量5%的水玻璃制备而成，其中：氢氧化钠溶液浓度为8mol/L；过氧化氢溶液的质量分数为30%；水玻璃的模数为3.1‑3.4。2.制备权利要求1所述的固废基高强免烧粉煤灰陶粒的方法，其特征在于：具体步骤如下：（1）将粉煤灰、凹凸棒土、水泥、硅灰、硅藻土按比例初步混匀，初步混匀后放入造粒机中进一步混合均匀；造粒机的电压控制在380‑420V左右，搅拌棒的转速为5r/min,料盘的转速为10r/min；（2）均匀加入固体混合原料质量10%的浓度为8mol/L的氢氧化钠溶液；（3）均匀加入固体混合原料质量0.5%~5%的质量分数为30%的过氧化氢溶液，搅拌2min；（4）混合均匀后，均匀加入固体混合原料质量5%的模数为3.1‑3.4的水玻璃，搅拌1min；（5）混合均匀后，继续缓慢加入固体混合原料质量10%‑15%浓度为8mol/L的氢氧化钠溶液，直至造粒完成；（6）将制备好的粉煤灰陶粒自然养护6‑12h，然后放入蒸压釜中蒸养8~24h；蒸压釜的蒸养条件为：蒸养温度170‑190℃,压强为8‑10个大气压，蒸养完成后自然冷却至室温即为固废基高强免烧粉煤灰陶粒。3.根据权利要求2所述的制备固废基高强免烧粉煤灰陶粒的方法，其特征在于：过氧化氢溶液的质量分数为30%，使用时，将其稀释至混合原料质量的4‑6%。4.根据权利要求2所述的制备固废基高强免烧粉煤灰陶粒的方法，其特征在于：所得固废基高强免烧粉煤灰陶粒粒径范围为5mm~10mm。2CN113845338A说明书1/4页一种固废基高强免烧粉煤灰陶粒及其制备方法技术领域[0001]本发明属于建筑材料的辅助材料技术领域，具体涉及一种固废基高强免烧粉煤灰陶粒及其制备方法。技术背景[0002]粉煤灰是是从煤燃烧后的烟气中收捕的细灰，是燃煤电厂排出的主要固体废物，危害环境和人类健康。2017年，我国的粉煤灰产量达到6.86亿t，综合利用率为75.35%；根据灰色模型估计，2020年中国粉煤灰的产量将达到7.81亿t，2024年将达到9.25亿t。粉煤灰资源化利用不仅能够减少粉煤灰的大量堆积、污染环境。[0003]国内外粉煤灰综合利用研究主要集中在建筑建材、环保、冶金、农业、化工和冶金等多个领域。尤其是建筑领域，可用于制砖、混凝土、水泥；将粉煤灰制成粉煤灰陶粒，亦可作为混凝土的骨料代替砂石，从而减缓自然资源的消耗。[0004]在环保领域，由于粉煤灰本身质地疏松、内部多孔、比表面积大，表面呈负电性，故可用于吸附重金属离子等。将其表面改性还可提高其吸附性能。但吸附后的粉煤灰不易收集，还可能造成二次污染。将粉煤灰制成陶粒，在蒸压条件下合成沸石，这种工艺不仅解决了粉煤灰吸附后难以收集的问题，而且也减缓了粉煤灰在造粒后吸附性能极度下降的问题。[0005]粉煤灰的主要成分为硅氧及铝氧化合物，经碱激发后，在水热条件下可以合成沸石。沸石是一类具有特定的孔道