專利名稱：：油母頁巖渣輕質高強陶粒及生產方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及建筑材料類，特別涉及一種油母頁巖渣輕質高強陶粒及生產方法，尤指一種以油母頁巖渣為原料制備成橢球形油母頁巖渣輕質高強陶粒及生產方法。
背景技術：
：眾所周知，隨著國民經濟的發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，建筑行業(yè)迅猛發(fā)展，建筑業(yè)對新型建材的需求更加迫切。陶粒是一種人造混凝土輕骨料，與天然骨料如碎石、河卵石相比，其密度較低，內部呈蜂窩狀結構，外表是密閉、堅硬的殼體；陶粒的這種結構特點使其密度小，在保溫隔熱的同時，還具有較高的強度；以超輕陶粒為骨料制成的陶?；炷列⌒涂招钠鰤K質輕、防火、耐久、保溫隔熱性能好，作為填充墻材，近年來在我國特別是北方地區(qū)得到了廣泛的應用，高強陶粒主要用于配制陶粒輕質混凝土，用于建筑結構梁、板、柱上；在不提高建筑綜合造價的情況下，可大幅度減輕建筑物自重，特別適合于高層建筑。陶粒具有以下特點1、輕質，堆積密度一般為30(K900kg/ni3，而混凝土的常用骨料砂子、石子的堆積密度一般為1450kg/m2、輕質高強陶粒具有足夠的強度，用輕質高強陶?？梢耘渲瞥鯟20C5。混凝土；3、具有較好的顆粒級配，造粒時可以人工控制并調整粒徑的大小與級配；4、保溫隔熱性能良好；5、具有良好的耐€02與耐候性能；6、化學穩(wěn)定性好，具有極強的耐酸堿侵蝕性能；7、隔音性能良好；8、耐火，阻燃性能良好。陶粒分為超輕陶粒和輕質陶粒，堆積密度在500kg/n^以下的為超輕陶粒，堆積密度在500kg/r^以上的為輕質陶粒。目前，我國陶粒的主要品種為粘土陶粒、頁巖陶粒和粉煤灰陶粒，粉煤灰陶粒的產量較低。我國陶粒生產存在以下缺欠一是固體廢棄物陶粒所占比例較低；二是產品的結構不合理，輕質高強陶粒所占比例太低，只占生產總量的23%;三是免燒陶粒發(fā)展緩慢。綜上所述，作為建筑材料的陶粒品種亟待改進。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于提供一種油母頁巖渣輕質高強陶粒及生產方法，解決目前陶粒市場原材料緊缺和工業(yè)固體廢棄物的消納途徑等問題。'本發(fā)明的技術方案是①隨著石油和燃料價格的不斷上漲，利用油母頁巖提油和發(fā)電利益巨大，在這一利用過程中會產生大量廢渣，存放這些廢渣不僅占用大量土地，同時也污染環(huán)境。而建材行業(yè)是利廢的大戶，利用這些廢渣生產新型建材一陶粒，利廢環(huán)保，經濟效益和社會效益顯著。②依據(jù)陶粒的焙燒原理，考慮固相、液相、氣相反應的綜合結果，創(chuàng)造陶粒焙燒的三個必要條件-.一是在膨脹溫度范圍內產生膨脹氣體；二是在膨脹氣體產生后有適宜黏度的液相包裹并抑制氣體逸出；三是合適的焙燒溫度范圍和時間。在合理控制好以上三個必要條件的情況下，才能生產出輕質高強陶粒。本發(fā)明的膨化機理若使經制備的油母頁巖渣粒狀物料經焙燒產生膨脹，應同時具備以下兩個條件一是能夠在膨脹蕰度范圍內產生膨脹氣體；二是要具有適宜粘度的液相包裹以抑制氣體逸出。從上述兩個條件可以看出，陶粒在高溫下的膨脹，是固相、液相、氣相三相動態(tài)平衡的結果，只有具備這兩個條件，才能獲得膨脹良好的均質多孔的輕質高強陶粒。陶粒原料中，加熱能產生氣體的物質^1艮多，如有機物、碳酸鹽、硫化物、鐵氧化物和某些礦物的結晶水等，上述各種物質在不同溫度下產生氣體的劇烈程度也各有不同。因此，在不同溫度范圍內，氣體是由某種或幾種物質產生的，不是固定的，產生氣體—反應如下(1)在40080CTC有機物獰放出其揮發(fā)物和干餾產物，在快速升溫或缺氧條件下，有機物要完全氧化，溫度要接近原料軟化溫度，可表示為c+o2—co2t2C+02—2COt(缺氧條件下)CQ2+C—2COf〈缺氧條件下)(2)碳酸鹽分解CaC03S50~95O。C，CaO+C02tMgC。34Q0500。C一MgO+C02t(3)硫化物的分解和氧化FeS2(黃鐵礦)沂QO0。C飄FeS+Sfs+o2-so2t4FeS2+llCb,顯土50t:，2Fe2Q3+8S02t(氧化氣氛下)2FeS+302-2FeO+2S02t(4)氧化鐵的分解與還原-2Fe203+C~^-^4FeO+C02f2Fe203+3C-4Fe+3C02t"203+C——2FeO+COf上述反應在1000—1鄧0。C之間進行，在高溫作用下，陶粒原料中的有機質(包括碳粒)和鐵的氧化一還原反應所產生的氣體主要是CO,是促使具有一定粘度的陶粒膨脹的主要原因。(5)火成巖含水礦物高溫下析出結晶水蒸氣如上所述，陶粒的高溫膨脹是多種反應、多種因素共同作用的結果，陶粒原料化學成分，礦物組成的不同，以及生產工藝條件和參數(shù)的差異，都會對陶粒的膨化效果產生很大的影響。本發(fā)明依據(jù)陶粒的膨化機理并參考里列三角形理論中所述的配方原則，選擇油母頁巖渣、塑化材料、發(fā)氣材料及穩(wěn)定發(fā)氣材料進行原料的配制。其中油母頁巖渣為陶粒的主體材料，能提供氣體包裹層的主要成分Si"與AbO"通常情況下Si02的竭宜范圍為5575%，A1203的適宜范圍為10~25%，又能提供熔劑型礦物Fe203，MgO，CaO，R20等，熔劑型礦物的總量適宜范圍在B々6%;它在一定溫度條件下可呈熔融狀態(tài)，并對所產生的氣體形成很好的包裹層和強度支撐面；塑化材料是一種無機材料，它能保證陶粒的成型和初始強度的產生；發(fā)氣材料為一種工業(yè)固體廢棄物，能在一定溫度下產生均勻的氣體，保證陶粒具有適宜的密度，該固體廢棄物的發(fā)熱量為1000cal左右，細度0.08mm方孔篩篩余<10%;穩(wěn)定發(fā)氣材料是一種具有較高發(fā)氣量的燃料，可使陶粒的焙燒制度穩(wěn)定，不因物料成分的波動而改變陶粒的質ja里o將上述材料按配方組成，經過球磨機(雷蒙磨)進行原材料的制備；再將磨制好的粉磨物料，預加水攪拌并進行造粒；將完成造粒的粒狀物料放入雙筒回轉窯內進行烘干、預熱、焙燒、冷卻。本發(fā)明fe方由下列重量份組成-油母頁巖渣4763%發(fā)氣材料20~30%塑化材料1525%穩(wěn)定發(fā)氣材料1~3%本發(fā)明的生產方法按重量份配比取油母頁巖渣、塑化材料、發(fā)氣材料及穩(wěn)定發(fā)氣材料，進行原料的配制；再將配制好的原料進行充分混拌后投入磨機(球磨機雷蒙磨)進行粉磨物料制備；將制備好的粉磨物料加入一定量的水進行攪拌；將攪拌好的濕料加入對輥式擠出造粒機或成球盤進行造粒，形狀為C8mm、長10mm以下、含水率22%左右的粒狀物料；將粒狀物料送入雙筒回轉窯內進行烘干、預熱、焙燒、冷卻。雙筒回轉窯以煤粉為燃料，通過可調速電機帶動螺旋輸送機和風機將煤粉按一定的速度和用量噴入陶粒焙燒窯中，并控制焙燒溫度和進風量。本發(fā)明的優(yōu)點在于利用油母頁巖渣生產陶粒，在生產和技術上是一個創(chuàng)新，它不僅變廢為寶，而且還環(huán)保；油母頁巖渣輕質高強陶?？捎脕砩a輕質混凝土或混凝土制品，具有填充、承重功能，節(jié)能保溫效果良好。具體實施例方式實施例1:按如下重量份配比取原料油母頁巖渣58%化學成分見表1塑化材料20%化學成分見表2發(fā)氣材料20%化學成分見表3穩(wěn)定發(fā)氣材料2%化學成分見表4上述原料的化學成分如下-表1,樺甸示范龜廠油母頁巖渣化學成分<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表2農安塑化材料的化學成分<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表3樺甸西臺鄉(xiāng)發(fā)氣材料的化學成分<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表4穩(wěn)定發(fā)氣材料的化學成分<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>按上述配比進行原料的混拌，拌均后加入球磨機進行粉磨物料的制備；將制備好的粉磨物料加入一定量的水進行攪拌并進入對輥式擠出造粒機進行造粒，形狀為08mm、長10mm以下，含水率22%左右的粒狀物料；再將粒狀物料置入雙筒回轉窯內進行烘干、預熱、焙燒、冷卻。雙筒回轉窯以煤為燃料，通過可調速電機、螺旋輸送機和風機將煤粉按一定的速度和用量噴入雙筒回轉窯中，窯溫控制在125(TC以下，陶粒的堆積密度為600800kg/m3。實施例2:按如下重量份配比取原料油母頁巖渣48%化學成分見表1塑化材料-25%化學成分見表2發(fā)氣材料25%化學成分見表3穩(wěn)定發(fā)氣材料2%化學成分見表4原材料化學成分及制造方法同實施例h窯溫控制在125(TC以下，陶粒的堆積密度為600800kg/m3。實施例3:按如下重量份配比取原料油母頁巖渣52%化學成分見表1塑化材料23%化學成分見表2發(fā)氣材料23%化學成分見表3穩(wěn)定發(fā)氣材料2%化學成分見表4原材料化學成分及制造方》去同實施例1，窯溫控制在125(TC以下，陶粒的堆積密度為600800kg/m3。權利要求1、一種油母頁巖渣輕質高強陶粒，其特征在于是由下述重量份配比的原料制成的陶粒油母頁巖渣47～63％塑化材料15～25％發(fā)氣材料20～30％穩(wěn)定發(fā)氣材料1～3％。2、根據(jù)權利要求1所述的一種油母頁巖渣輕質高強陶粒的生產方法，其特征在于按重量份配比取油母頁巖渣、塑化材料、發(fā)氣材料及穩(wěn)定發(fā)氣材料，進行原料的配制；再將配制好的原料進行混拌后投入球磨機或雷蒙磨進行粉磨物料制備；將制備好的粉磨物料加入一定量的水進行攪拌；將攪拌好的濕料送入對輥式擠出造粒機或成球盤進行造粒，形狀為《8mm、長10mm以下，含水率22%左右的圓柱體顆粒；再將粒狀物料置入雙筒回轉窯內進行烘干、預熱、焙燒、冷卻，雙筒回轉窯以煤粉為燃料，通過可調速電機帶動螺旋輸送機和風機將煤粉按一定速度和用量噴入雙筒回轉窯中，并控制焙燒溫度和進風量。全文摘要本發(fā)明涉及一種油母頁巖渣輕質高強陶粒及生產方法，屬于建筑材料類。它是由油母頁巖渣、發(fā)氣材料、塑化材料及穩(wěn)定發(fā)氣材料按一定重量份配比組成，經過物料粉磨、預加水攪拌、均拌后經造粒機造粒，然后由皮帶機送入雙筒回轉窯內進行預熱、烘干、焙燒、冷卻；雙筒回轉窯以煤粉為燃料，通過可調速電機帶動螺旋輸送機和風機將煤粉按一定速度和用量噴入雙筒回轉窯中；預熱溫度控制在450～850℃，焙燒溫度控制在1150～1250℃；其優(yōu)點在于利用廢棄油母頁巖渣生產陶粒是一項創(chuàng)新，它不僅變廢為寶，而且還環(huán)保，有顯著的經濟效益和社會效益。文檔編號C04B33/132GK101215145SQ20081005023公開日2008年7月9日申請日期2008年1月10日優(yōu)先權日2008年1月10日發(fā)明者劉冰潔,張明華,李云飛,李升宇,李巍巍,李澤林,王玉萍,鄧家平,錢紅宇,陳宇騰,黃旭光申請人:吉林省建筑材料工業(yè)設計研究院