一种掺入高硅铁尾矿烧制陶粒及其制备方法.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CN112811926A(43)申请公布日2021.05.18(21)申请号202110033420.X(22)申请日2021.01.11(71)申请人沈阳工业大学地址110870辽宁省沈阳市沈阳经济技术开发区沈辽西路111号(72)发明人宁宝宽那芳溪顾晓薇张文馨苏文轩刘朋(74)专利代理机构沈阳亚泰专利商标代理有限公司21107代理人马维骏(51)Int.Cl.C04B38/06(2006.01)C04B38/00(2006.01)C04B33/132(2006.01)C04B33/138(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种掺入高硅铁尾矿烧制陶粒及其制备方法(57)摘要本发明属于建筑材料和固体废弃物综合利用领域，具体涉及一种掺入高硅铁尾矿等固体废物烧制陶粒的方法。一种掺入高硅铁尾矿烧制的陶粒，是由以下质量份的原料制成：高硅铁尾矿60‑70份、赤泥10‑15份、蒙脱石5‑12份、煤粉5‑8份，厨余垃圾5‑10份。通过本发明提供的只北方制备的陶粒各项性能指标值达到GBT17431.1‑2010《轻集料及其试验方法》的标准要求。本发明提供的掺入高硅铁尾矿烧制的陶粒利用高硅铁尾矿为主要原料，从大宗固体废弃物处理角度出发，不仅高效处理尾矿大量堆积问题，实现固废资源化利用，而且变废为宝，减少尾矿等固废对环境的影响，具有一定的生态效益和社会效益。CN112811926ACN112811926A权利要求书1/1页1.一种掺入高硅铁尾矿烧制的陶粒，其特征在于，是由以下质量份的原料制成：高硅铁尾矿60‑70份、赤泥10‑15份、蒙脱石5‑12份、煤粉5‑8份，厨余垃圾5‑10份。2.如权利要求1所述的掺入高硅铁尾矿烧制的陶粒，其特征在于，所述的高硅铁尾矿的2粒径为0.110mm‑0.114mm，比表面积290.6m/kg，所述高硅铁尾矿中SiO2的含量为60%‑70%，Al2O3的含量为3%‑5%。3.如权利要求1所述的掺入高硅铁尾矿烧制的陶粒，其特征在于，所述的赤泥为拜耳法赤泥，粒径为0.088mm‑0.25mm，比重2.7‑2.9g/cm³，Fe2O3含量为30%‑60%。4.如权利要求1所述的掺入高硅铁尾矿烧制的陶粒，其特征在于，所述的蒙脱石为黏土矿物，密度为2.25g/cm3，勃氏比表面积为396.8m2/kg。5.如权利要求1所述的掺入高硅铁尾矿烧制的陶粒，其特征在于，所述的煤粉的粒径为20微米‑50微米。6.如权利要求1所述的掺入高硅铁尾矿烧制的陶粒，其特征在于，所述的厨余垃圾按质量份计是由以下原料组成：米和面粉类食物残余75.1‑90.1份、生菜叶5份、果皮1份、纸巾0.8份、骨头5.2份、木头1份；其化学组成为：粗蛋白15‑20份、盐分1‑2份、有机质以及N、P、K、Fe、Ca、Mg微量元素79.1‑85份，有机酸含量为1500mg/L，含碳量为360g/kg，经过干燥控制含水率在5%‑10%，将原料进行研磨并通过200目标准筛。7.如权利要求1所述的掺入高硅铁尾矿烧制的陶粒的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：步骤1、清理原料附着的杂物，将高硅铁尾矿、厨余垃圾、赤泥、蒙脱石、煤粉分别通过球磨机研磨成粉末；步骤2、将步骤1制得粉末按高硅铁尾矿60‑70份、拜耳法赤泥10‑15份、蒙脱石5‑12份、煤粉5‑8份、厨余垃圾5‑10份混合并搅拌均匀，得原料；步骤3、将步骤2得原料通过100目标准筛，并将筛选后的原料放在室内，在室温下干燥处晾晒，使含水率保持在10%‑15%，得物料；步骤4、将步骤3所得的物料混合搅拌5min，在造粒机中加入已经混合好的物料，启动造粒机，在造粒机运行过程中加入5%‑10%的水加湿，调整转速为25‑33转/min、倾角为45o‑55o使原料滚至成型后，用筛子筛选出粒径在15mm‑20mm范围的生料球；步骤5、将步骤4所得的生料球放入干燥箱中，为防止剧烈干燥产生大量水蒸气使得试样破裂，先在60℃‑70℃温度下干燥2h，然后在95℃‑105℃温度下干燥3h；步骤6、将步骤5所得的生料球进行预热，得陶粒试样；步骤7、将步骤7制得陶粒试样放入箱式电阻炉中烧制；步骤8、烧制结束后，打开箱式电阻炉，使其自然冷却到700℃，关闭炉门，使温度以10℃/min速率下降，温度降到400℃，打开箱式电阻炉，将陶粒放置室温状态下冷却；步骤9、将步骤8所得的陶粒样品进行筛选，选出粒径在15mm‑20mm的陶粒，即为成品。8.如权利要求7所述的掺入高硅铁尾矿烧制的陶粒的制备方法，其特征在于，步骤6中预热温度为300℃‑500℃，预热时间为20min‑60min。9.如权利要求7所述的掺入高硅铁尾矿烧制的陶粒的制备方法，其特征