專(zhuān)利名稱(chēng)：瓷渣陶粒及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種瓷渣陶粒及其制備方法，屬于顆粒型建筑材料及其工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
陶粒是一種無(wú)機(jī)輕集料，主要用于建筑工程中保溫、隔熱，輕質(zhì)墻體、輕集料混凝土、結(jié)構(gòu)用混凝土等方面，也可用于環(huán)保過(guò)濾、農(nóng)業(yè)種植及建筑裝飾等領(lǐng)域。經(jīng)檢索，有關(guān)陶粒專(zhuān)利很多，主要是以粘土、頁(yè)巖、粉煤灰、煤礦剝離物、黃土、污泥等為主要原料，加入膨脹材料制備而成。由于開(kāi)挖粘土、頁(yè)巖、黃土、污泥等，會(huì)造成水土流失、環(huán)境污染，破壞生態(tài)平衡，因此，不適宜推廣應(yīng)用。用粉煤灰或煤礦剝離物為基本原料制造的陶粒，陶粒的密度和強(qiáng)度都不理想。
技術(shù)內(nèi)容本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)利用粘土為原料制造陶粒、造成水土流失、環(huán)境污染的缺點(diǎn)，提供一種瓷渣陶粒及其制備方法。
本發(fā)明需要解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是變廢為寶，將陶瓷工業(yè)中排出的廢爐渣制成建筑用陶粒。
本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題可以通過(guò)采取如下措施解決瓷渣陶粒，其特點(diǎn)是以陶瓷生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的瓷渣為基料，加入特定比例的粘結(jié)料、發(fā)泡材料，利用回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)而成，所述瓷渣包括陶瓷生產(chǎn)中不合格的瓷土原料、破碎的陶瓷成品/半成品廢渣或瓷磚、瓷板、打磨拋光過(guò)程中產(chǎn)生的粉末廢渣。
瓷土原料的主要成分為高嶺土Al2O3·2SiO2·2H2O、石英SiO2、長(zhǎng)石K2O·Al2O3·6SiO2、石灰石CaCO3、白云石CaCO3、MgCO3，破碎成品/半成品廢渣的主要成份為Fe2O3、CaO、Na2O、K2O、Al2O3、SiO2、NgO、TiO2，瓷磚、瓷板打磨拋光過(guò)程中產(chǎn)生的粉末狀廢渣的主要成份為Al2O3、SiO2、MgO、CaO、以及少量的Fe2O3、Na2O、K2O、TiO2、SiC、有機(jī)樹(shù)脂。
如前所述的瓷渣陶粒的制備方法，其基本流程是1)分別對(duì)基料、粘結(jié)料和發(fā)泡材料進(jìn)行處理；2)配料；3)混料；4)成球；5)干燥；6)燒成；7)成品陶粒，其中1)對(duì)基料、發(fā)泡材料和粘結(jié)料的處理①對(duì)基料的處理A清除陶瓷生產(chǎn)過(guò)程中排出的瓷土原料廢渣的雜物，并進(jìn)行均化、細(xì)化處理，使其主要成分為高嶺土Al2O3·2SiO2·2H2O、石英SiO2、長(zhǎng)石K2O·Al2O3·6SiO2、石灰石CaCO3、白云石CaCO3、MgCO3；B清除陶瓷生產(chǎn)過(guò)程中排出的破碎成品/半成品廢渣的雜物，并進(jìn)行破碎、粉磨、均化、細(xì)化處理，使其主要成分如下Fe2O3CaO Na2O K2O Al2O3SiO2NgO TiO2燒失量0.70 2.61 4.40 0.82 14.2061.60 8.72 0.15 6.80C清除瓷磚、瓷板打磨拋光過(guò)程中產(chǎn)生的粉末狀廢渣中的雜物，使其成為均勻的粉狀材料，其主要成份含有Al2O3、SiO2、MgO、CaO、以及少量的Fe2O3、Na2O、K2O、TiO2、SiC、有機(jī)樹(shù)脂；②發(fā)泡材料及其處理D以大理石、人造大理石和瓷磚、瓷板打磨拋光過(guò)程中產(chǎn)生的粉末狀廢渣為發(fā)泡材料，其中含有CaCO3、MgCO3Fe2O3、SiC、Al2O3、SiO2、有機(jī)樹(shù)脂等成分，分別清除其中的雜物，使其成為均勻的粉狀材料；③粘結(jié)料及其處理E以粘結(jié)性較好的粘土、高嶺土為粘結(jié)料，主要成份為Al2O3、SiO2、Fe2O3，將其分別磨成均勻的粉狀材料。
2)配料將上述基料中A、B、C中的任一種或二種以上構(gòu)成基本原料，按一定配比配上發(fā)泡材料D或粘結(jié)材料E，構(gòu)成配合料，或由的基料中A、B、C中的二種以上構(gòu)成配合料，所述配合料的成份含量如下A∶C＝30～70％∶70～30％，B∶C∶E＝1～50％∶1～70％∶1～20％，
C∶E＝60～90％∶10～40％，A∶B∶C＝1～30％∶1～20％∶1～70％，A∶C∶E＝1～30％∶20～80％∶1～20％，A∶D＝60～80％∶10～20％；3)混料將按配比稱(chēng)好的原料進(jìn)行粉末混合或用混合機(jī)混合均勻，并加入適量的水10～15％后進(jìn)行陳伏；4)成球利用成球機(jī)將陳伏后的混合料制成粒徑為5～20mm的球狀或短柱狀顆粒；5)干燥將第4)步形成的球狀或短柱狀顆粒送入400℃左右的烘爐中或利用400℃左右尾氣進(jìn)行烘干干燥；6)燒成采用回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行燒成，將制備好的生料顆粒用皮帶運(yùn)輸機(jī)送入窯內(nèi)，經(jīng)過(guò)干燥、燒結(jié)、融熔、發(fā)泡、冷卻制成成品陶粒，燒成時(shí)間為40～50分鐘，燒成最高溫度為1050～1200℃。
前述方法制成的瓷質(zhì)陶粒，是一種超輕和高強(qiáng)的瓷質(zhì)陶粒，其密度為400～1000Kg/m3，筒壓強(qiáng)度為2～12Kpa，吸水率3～8％。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果1、本發(fā)明利用陶瓷工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排出的廢渣，包括不合格的瓷土原料、瓷板瓷磚等打磨、拋光過(guò)程中排出的研磨廢渣為主要原料，一方面解決了陶瓷工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中大量的瓷質(zhì)廢渣占用堆放場(chǎng)地、污染環(huán)境等問(wèn)題，另一方面變廢為寶，制造出性能較好的陶粒。
2、由于本發(fā)明的主要原料瓷質(zhì)廢渣的成分含量與其他廢渣不同，因此成品陶粒及制造方法都不同，成品陶粒的密度可在400～1000Kg/m3范圍，筒壓強(qiáng)度可在2～12Kpa，吸水率3～8％。
優(yōu)選實(shí)施例本發(fā)明制成的瓷渣陶粒以陶瓷生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的瓷渣為基料，加入適當(dāng)比例的粘結(jié)料、發(fā)泡材料，利用回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)而成，制備過(guò)程如下1)分別對(duì)基料、粘結(jié)料和發(fā)泡材料進(jìn)行處理；2)配料；3)混料；4)成球；5)干燥；6)燒成；7)成品陶粒；其中1)對(duì)基料、發(fā)泡材料和粘結(jié)料的處理①對(duì)基料的處理A清除陶瓷生產(chǎn)過(guò)程中排出的瓷土原料廢渣的雜物，并進(jìn)行均化、細(xì)化處理，使其主要成分為高嶺土Al2O3·2SiO2·2H2O、石英SiO2、長(zhǎng)石K2O·Al2O3·6SiO2、石灰石CaCO3、白云石CaCO3、MgCO3；B清除陶瓷生產(chǎn)過(guò)程中排出的破碎成品/半成品廢渣的雜物，并進(jìn)行破碎、粉磨、均化、細(xì)化處理，使其主要成分及百分含量為Fe2O3CaO Na2O K2O Al2O3SiO2NgO TiO2燒失量0.70 2.61 4.40 0.82 14.2061.60 8.72 0.15 6.80C清除瓷磚、瓷板打磨拋光過(guò)程中產(chǎn)生的粉末狀廢渣中的雜物，使其成為均勻的粉狀材料，其主要成份含有Al2O3、SiO2、MgO、CaO、以及少量的Fe2O3、Na2O、K2O、TiO2、SiC、有機(jī)樹(shù)脂；②發(fā)泡材料及其處理D以大理石、人造大理石和瓷磚、瓷板打磨拋光過(guò)程中產(chǎn)生的粉末狀廢渣為發(fā)泡材料，其中含有CaCO3、MgCO3Fe2O3、SiC、Al2O3、SiO2、有機(jī)樹(shù)脂等成分，分別清除其中的雜物，使其成為均勻的粉狀材料；③粘結(jié)料及其處理E以粘結(jié)性較好的粘土、高嶺土為粘結(jié)料，主要成份為Al2O3、SiO2、Fe2O3，將其分別磨成均勻的粉狀材料。
2)配料將上述基料中A、B、C中的任一種或二種以上構(gòu)成基本原料，按一定配比配上發(fā)泡材料D或粘結(jié)材料E，構(gòu)成配合料，或由的基料中A、B、C中的二種以上構(gòu)成配合料，所述配合料的成份含量如下
A∶C＝30～70％∶70～30％，B∶C∶E＝1～50％∶1～70％∶1～20％，C∶E＝60～90％∶10～40％，A∶B∶C＝1～30％∶1～20％∶1～70％，A∶C∶E＝1～30％∶20～80％∶1～20％，A∶D＝60～80％∶10～20％；3)混料將按配比稱(chēng)好的原料進(jìn)行粉末混合或用混合機(jī)混合均勻，并加入適量的水10～15％后進(jìn)行陳伏；4)成球利用成球機(jī)將陳伏后的混合料制成粒徑為5～20mm的球狀或短柱狀顆粒；5)干燥將第4)步形成的球狀或短柱狀顆粒送入400℃左右的烘爐中或利用400℃左右尾氣進(jìn)行烘干干燥；6)燒成采用回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行燒成，將制備好的生料顆粒用皮帶運(yùn)輸機(jī)送入窯內(nèi)，經(jīng)過(guò)干燥、燒結(jié)、融熔、發(fā)泡、冷卻制成成品陶粒，燒成時(shí)間為40～50分鐘，燒成最高溫度為1050～1200℃。
前述方法制成的瓷質(zhì)陶粒，是一種超輕和高強(qiáng)的瓷質(zhì)陶粒，其密度為400-1000Kg/m3，筒壓強(qiáng)度為2-12Kpa，吸水率3-8％。
各實(shí)施例的原料配比如下實(shí)施例1A∶C＝80％∶20％。
實(shí)施例2B∶C∶E＝20％∶60％∶20％。
實(shí)施例3C∶E＝90％∶10％。
實(shí)施例4A∶B∶C＝20％∶10％∶70％。
實(shí)施例5A∶C∶E＝20％∶60％∶10％。
實(shí)施例6A∶D＝85％∶15％。
本發(fā)明所述各實(shí)施例中所用的原材料是以陶瓷工業(yè)中排的廢渣為主要原料，陶瓷的生產(chǎn)采用窯外成球、回轉(zhuǎn)窯燒成工藝，生產(chǎn)過(guò)程中要求陶粒生料球有一定強(qiáng)度，因此要求原料有一定的粘結(jié)性使料球具有一定的粘結(jié)強(qiáng)度，同時(shí)要求燒成時(shí)有一定的膨脹性能。原料A有一定的粘結(jié)性，成球性好，生料球有一定強(qiáng)度但膨脹性能差，生產(chǎn)陶粒時(shí)需加入發(fā)泡材料；原料B自粘性、發(fā)泡性均差，生產(chǎn)陶粒時(shí)需加入粘結(jié)料和發(fā)炮材料；原料C自粘性差，但有一定發(fā)泡性能，需加入適量的粘結(jié)料及發(fā)泡材料。
各實(shí)施例中所用的發(fā)泡材料為石灰石、白云石、鐵礦粉以及大理石、人造大理石和瓷板等的拋光過(guò)程中排出的粉末。其中含有CaCO3、MgCO3、Fe2O3、SiC、有機(jī)樹(shù)脂等能發(fā)泡的成份。大理石、人造大理石和瓷板等的拋光過(guò)程中排出的粉末的發(fā)泡性能視打磨加工的產(chǎn)品成份與采用的磨具、磨料的組成而定。當(dāng)磨具為有機(jī)樹(shù)脂、SiC組成時(shí)其拋過(guò)程中的粉末具有較好的發(fā)泡性能；若采用其它的磨具、磨料其拋光過(guò)程中的排出粉末的發(fā)泡性能較差。
權(quán)利要求
1.瓷渣陶粒，其特征是以陶瓷生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的瓷渣為基料，加入適當(dāng)比例的粘結(jié)料、發(fā)泡材料，利用回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)而成，所述瓷渣包括陶瓷生產(chǎn)中不合格的瓷土原料、破碎的陶瓷成品/半成品廢渣或瓷磚、瓷板、打磨拋光過(guò)程中產(chǎn)生的粉末廢渣。
2.如權(quán)利要求1所述的瓷渣陶粒，其特征是所述瓷土原料的主要成分為高嶺土Al2O3·2SiO2·2H2O、石英SiO2、長(zhǎng)石K2O·Al2O3·6SiO2、石灰石CaCO3、白云石CaCO3、MgCO3；所述破碎成品/半成品廢渣的主要成份為Fe2O3、CaO、Na2O、K2O、Al2O3、SiO2、NgO、TiO2；所述瓷磚、瓷板打磨拋光過(guò)程中產(chǎn)生的粉末狀廢渣的主要成份為Al2O3、SiO2、MgO、CaO、以及Fe2O3、Na2O、K2O、TiO2、SiC、有機(jī)樹(shù)脂。
3.如如權(quán)利要求1或2所述瓷渣陶粒的制備方法，其特征是制備程序如下1)分別對(duì)基料、粘結(jié)料和發(fā)泡材料進(jìn)行處理；2)按比例配料；3)配好的原料混合；4)混合料制成球；5)干燥；6)燒成；7)制成成品陶粒；其中1)對(duì)基料、發(fā)泡材料和粘結(jié)料的處理①對(duì)基料的處理A清除陶瓷生產(chǎn)過(guò)程中排出的瓷土原料廢渣的雜物，并進(jìn)行均化、細(xì)化處理，使其主要成分為高嶺土Al2O3·2SiO2·2H2O、石英SiO2、長(zhǎng)石K2O·Al2O3·6SiO2、石灰石CaCO3、白云石CaCO3、MgCO3；B清除陶瓷生產(chǎn)過(guò)程中排出的破碎成品/半成品廢渣的雜物，并進(jìn)行破碎、粉磨、均化、細(xì)化處理，使其主要成分如下Fe2O3CaO Na2O K2O Al2O3SiO2NgO TiO2燒失量0.70 2.61 4.40 0.82 14.2061.60 8.72 0.15 6.80C清除瓷磚、瓷板打磨拋光過(guò)程中產(chǎn)生的粉末狀廢渣中的雜物，使其成為均勻的粉狀材料，其主要成份含有Al2O3、SiO2、MgO、CaO、以及少量的Fe2O3、Na2O、K2O、TiO2、SiC、有機(jī)樹(shù)脂；②發(fā)泡材料及其處理D以大理石、人造大理石和瓷磚、瓷板打磨拋光過(guò)程中產(chǎn)生的粉末狀廢渣為發(fā)泡材料，其中含有CaCO3、MgCO3Fe2O3、SiC、Al2O3、SiO2、有機(jī)樹(shù)脂等成分，分別清除其中的雜物，使其成為均勻的粉狀材料；③粘結(jié)料及其處理E以粘結(jié)性較好的粘土、高嶺土為粘結(jié)料，主要成份為Al2O3、SiO2、Fe2O3，將其分別磨成均勻的粉狀材料。2)配料將上述基料中A、B、C中的任一種或二種以上構(gòu)成基本原料，按一定配比配上發(fā)泡材料D或粘結(jié)材料E，構(gòu)成配合料，或由的基料中A、B、C中的二種以上構(gòu)成配合料，所述配合料的成份含量如下A∶C＝30～70％∶70～30％，B∶C∶E＝1～50％∶1～70％∶1～20％，C∶E＝60～90％∶10～40％，A∶B∶C＝1～30％∶1～20％∶1～70％，A∶C∶E＝1～30％∶20～80％∶1～20％，A∶D＝60～80％∶10～20％；3)混料將按配比稱(chēng)好的原料進(jìn)行粉末混合或用混合機(jī)混合均勻，并加入適量的水10-15％后進(jìn)行陳伏；4)成球利用成球機(jī)將陳伏后的混合料制成粒徑為5-20mm的球狀或短柱狀顆粒；5)干燥將第4)步形成的球狀或短柱狀顆粒送入400℃左右的烘爐中或利用400℃左右尾氣進(jìn)行烘干干燥；6)燒成采用回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行燒成，將制備好的生料顆粒用皮帶運(yùn)輸機(jī)送入窯內(nèi)，經(jīng)過(guò)干燥、燒結(jié)、融熔、發(fā)泡、冷卻制成成品陶粒，燒成時(shí)間為40～50分鐘，燒成最高溫度為1050～1200℃。
4.如權(quán)利要求3所述方法制成的瓷質(zhì)陶粒，其特征是瓷質(zhì)陶粒的密度為400～1000Kg/m3、筒壓強(qiáng)度為2～12Kpa、吸水率3～8％。
全文摘要
本發(fā)明涉及瓷渣陶粒及其制備方法，其特點(diǎn)是以陶瓷生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的瓷渣為基料，加入適當(dāng)比例的粘結(jié)料、發(fā)泡材料，利用回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)而成，所述瓷渣包括陶瓷生產(chǎn)中不合格的瓷土原料、破碎的陶瓷成品/半成品廢渣或瓷磚、瓷板、打磨拋光過(guò)程中產(chǎn)生的粉末廢渣。本發(fā)明制成的瓷渣陶粒以陶瓷生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的瓷渣為基料，加入適當(dāng)比例的粘結(jié)料、發(fā)泡材料，利用回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)而成，制備程序如下1)分別對(duì)基料、粘結(jié)料和發(fā)泡材料進(jìn)行處理；2)按比例配料；3)配好的原料混合；4)混合料制成球；5)干燥；6)燒成，7)制成成品陶粒。本發(fā)明既解決了廢渣堆放場(chǎng)地、環(huán)境污染等問(wèn)題，又生產(chǎn)出質(zhì)量好、性能高的陶粒，應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，具有重要社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)C04B38/00GK1468827SQ0213427
公開(kāi)日2004年1月21日 申請(qǐng)日期2002年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月28日
發(fā)明者張傳鎂, 甘偉 申請(qǐng)人:張傳鎂, 甘偉