專利名稱：：一種粘土陶粒的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種粘土陶粒的制備方法，具體地說，涉及一種以內(nèi)蒙古清水河縣粘土礦的紅粘土為主要原料，經(jīng)配料，制粒、干燥、預(yù)熱、高溫?zé)瞥沙p質(zhì)粘土陶粒的方法。
背景技術(shù)：
：近年來，我國的墻改政策不斷深入，執(zhí)行力度逐漸加強(qiáng)，由此給新型建材的發(fā)展?fàn)I造了一個極大的巿場空間。陶粒作為一種建筑用輕骨料，以其輕體、保溫、利廢、環(huán)保等特性受到了人們的極大重視。生產(chǎn)陶粒的原料主要有頁巖、粘土、粉煤灰、工業(yè)廢渣、河道淤泥等。粘土陶粒近年來由于受到土地資源的限制，在某些地區(qū)已禁止生產(chǎn)和使用，但有些地區(qū)可以利用河道淤泥、廢棄山土等進(jìn)行生產(chǎn)。一般粘土陶粒的生產(chǎn)，將處理好的河道淤泥含水率降至32~36%，配料并攪拌后直接送入雙簡回轉(zhuǎn)窯內(nèi)干燥、制粒、預(yù)熱、焙燒。適用于窯內(nèi)制粒大規(guī)模粘土陶粒生產(chǎn)線，既有效利用了窯內(nèi)尾氣的余熱，又免去了窯外制粒的電能消耗，節(jié)能效果顯著。還有粘土或淤泥含水率降至25%以下，經(jīng)配料、攪拌，可釆用窯外制粒(用對輥制粒機(jī)或擠出制粒機(jī)制生料陶粒)、滾圓篩處理后，將生料陶粒直接送入窯內(nèi)干燥、預(yù)熱、焙燒。此法適用于中、小型規(guī)模粘土陶粒生產(chǎn)線，但重復(fù)堆放和窯外制粒的能耗較高。陶粒具有比表面積大,、孔隙率高、外表堅硬、耐風(fēng)化、保溫隔熱、防火、防潮、吸音、降噪之優(yōu)良的建筑材料。目前，國內(nèi)巿面上見到的陶粒從材質(zhì)和生產(chǎn)工藝上可分為粘土陶粒、頁巖陶粒、粉煤灰陶粒和煤矸石陶粒等。近年來廣東、陜西、河南、山東、江西、河北、北京、天津等地相繼出現(xiàn)了很多生產(chǎn)陶粒3和與其相關(guān)產(chǎn)品的企業(yè)。陶粒作為一中間半成品，即人造輕集料,是各種新型建材的骨料,是最優(yōu)良的建筑材料，可解決重量、防火、隔熱保溫等工程上的難題，陶粒具有物美價廉，環(huán)保，容易制作等優(yōu)點，用陶粒作骨料制成的輕質(zhì)混凝土制品被廣泛用于屋面、易暴曬墻體、溫室、冷庫、煙囪、爐窯、供熱管道等設(shè)施作為保溫隔熱及地下室、車庫減震、防潮、降噪的首選材料。在國內(nèi)外具有廣泛推廣和應(yīng)用前景。本發(fā)明利用內(nèi)蒙古清水河縣儲量豐富、具有幾百年開發(fā)應(yīng)用歷史的天然資源著名粘土礦的紅粘土為主要原料，研制了一種生產(chǎn)燒制粘土陶粒的方法。用內(nèi)蒙古清水河縣粘土礦的紅粘土為主要原料生產(chǎn)粘土陶粒，是給老礦(死礦、現(xiàn)已廢棄山土)找到了新出路，根據(jù)本地區(qū)具體情況發(fā)展性能符合要求的輕集料，有利于保護(hù)環(huán)境與生態(tài)平衡，實現(xiàn)了資源的合理利用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種粘土陶粒的生產(chǎn)方法，該生產(chǎn)工藝簡單，產(chǎn)率高，成本低，無污染，陶粒內(nèi)部孔網(wǎng)交錯成蜂窩狀，堅硬耐磨，超輕質(zhì)粘土陶粒，吸水率低。本發(fā)明的一種粘土陶粒的制備方法，包括如下步驟先將100份紅粘土、1~2份水和1.52.5份添加劑進(jìn)行混合，攪拌均勻，然后制成生料陶粒，篩選，噴灑0.6-1.2份粉煤灰，再經(jīng)干燥、預(yù)熱、1160120(TC下焙燒膨化、冷卻。本發(fā)明所述份為重量份，為本領(lǐng)域常規(guī)的重量單位，比如克、千克、噸等。本發(fā)明所述紅粘土的主要成分為Si0264.5%~62.1%、A120318.8%~19.1%、(Fe203+FeO)7.6%~8.2%、(CaO+MgO)6.7%~7.2%、(K20+Na20)0.6%~0.4%和有機(jī)質(zhì)1.5~2%。純度較高，粒徑均勻、無大粒砂，含水率低、膨脹性能好，優(yōu)選釆自內(nèi)蒙古清水河縣粘土礦的紅粘土。本發(fā)明所述添加劑為鋸木屑、淀粉、纖維素或煤粉等。所述生料陶粒為長度為818mm的圓柱狀，其可釆用對輥制粒機(jī)制成。所述干燥、預(yù)熱、焙燒膨化在雙簡回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行。所述干燥的溫度為200-600°C，時間為25~30min。所述預(yù)熱的溫度為600950"C，時間為1012min。所述焙燒的溫度為1160120(TC，時間為1012min。所述冷卻釆用導(dǎo)料式單簡冷卻機(jī)進(jìn)行冷卻。本發(fā)明選用內(nèi)蒙古清水河縣粘土礦、具有特定有效成分的紅粘土作為燒制陶粒的原料，該紅粘土的Si02、A1203、Fe203等成分的含量較高。本發(fā)明將各原料按配比混合均勻，以確保紅粘土含水量(18~22%)，添加劑作用及用量，生料陶粒的干燥、預(yù)熱、焙燒溫度，時間等因素是燒制粘土陶粒的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本發(fā)明所用添加劑為鋸木屑、淀粉、纖維素、煤粉等，它起著成孔劑作用，且孔隙率高，造成微孔多孔結(jié)構(gòu)，無殘留物。其中鋸木屑的效果最佳，且易得價廉。粉煤灰的作用是防止生料陶粒之間相互粘連和高溫焙燒時結(jié)塊、粘窯。本發(fā)明制備的粘土陶粒，外觀呈紅褐色和灰色，表面光滑，堅硬耐磨，吸水率低，內(nèi)部孔網(wǎng)交錯蜂窩狀，Si02、A1203、Fe203等含量高，粘土陶粒粒級為10~25mm,粘土陶粒型級系數(shù)大于3.0的顆粒含量<20%，容重等級為420-500kg/m3，筒壓強(qiáng)度為1.0~1.5MPa，粘土陶粒的生產(chǎn)工藝流程見圖1。本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡單，成本低，產(chǎn)率高，無污染，粘土陶粒屬于超輕質(zhì)陶粒，產(chǎn)品相關(guān)技術(shù)指標(biāo)已符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JC/T786國1981(1996))要求。本發(fā)明制成的粘土陶粒可作為高層建筑、大跨建筑、橋梁、屋面、易暴曬墻體、溫室、冷庫、煙囪、爐窯、供熱管道等設(shè)施作為保溫隔熱及地下室、車庫減震、防潮、降噪的骨(原材)料。作為一種建筑用輕質(zhì)骨料，以其輕體、保溫、利廢、環(huán)保等特性會收到人們的極大重視，隨著建筑業(yè)的發(fā)展陶粒的需求量逐年加大，巿場前景非常廣闊。本發(fā)明的粘土陶粒還可用于屋頂花園、花草種植、各種草評和無土栽培等領(lǐng)域。圖l為本發(fā)明制備所述粘土陶粒的工藝流程圖。具體實施例方式以下實施例用于說明本發(fā)明，但不可用來限制本發(fā)明的范圍。實施例l生產(chǎn)燒制粘土陶粒工藝流程如圖1所示，取1000千克清水河縣紅粘土(紅粘土的成分為Si0264.5%、A120318.8%、(Fe2O3+FeO)7.60/。、CaO5.0%、Mg02.1%、K2O0.4%、Na2O0.2%，有機(jī)質(zhì)1.4%)置于料槽中，加入10L水(確保紅粘土含水量在18%左右)、鋸木屑25千克，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?。然后釆用對輥制粒機(jī)制粒先用對輥機(jī)輥壓成一定厚度的泥料進(jìn)入制粒機(jī)，由固定在制粒機(jī)出料端內(nèi)可調(diào)刮刀進(jìn)行強(qiáng)制切割，制成圓柱形狀的生料陶粒,長度為8士2mm，mm顆粒5再在其上噴灑粉煤灰6千克，進(jìn)入雙簡回轉(zhuǎn)窯燒制，窯長度為30m，預(yù)熱窯直徑為1m，長度18m，轉(zhuǎn)速約為1.1-2.0r/min;焙燒窯的直徑為1.5m，長度12m，轉(zhuǎn)速約為2.0-3.6r/min，物料在窯內(nèi)的停留時間約為50min，物料在回轉(zhuǎn)窯各帶(階段)的停留時間由窯速控制。具體為在干燥段部分300士100。C下干燥30min,在預(yù)熱段部分750土50。C下預(yù)熱10min，最后于焙燒段部分于120(TC焙燒膨化10min，再由窯出料端進(jìn)入導(dǎo)料式單簡冷卻機(jī)冷卻，即得820千克粘土陶粒。實施例2取1000千克清水河縣紅粘土(紅粘土的成分為Si0262.P/。、A120320.1%、(Fe203+FeO)7.9%、Ca04.9%、MgO2.5%、K200.5%、Na200.3%,有機(jī)質(zhì)1.7%)置于料槽中，加入20L水(確保紅粘土含水量在18%左右)、淀粉15千克，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?，然后采用對輥制粒機(jī)制成圓柱狀生陶粒，長度為15士2mm，篩除^5mm顆粒，再在其上噴灑粉煤灰12千克，在雙簡回轉(zhuǎn)窯干燥段部分350士150。C下干燥30min，預(yù)熱段部分750士100。C下預(yù)熱10min，最后于焙燒段部分1180。C下焙燒膨化10min，冷卻，即得粘土陶粒。實施例3生產(chǎn)燒制粘土陶粒工藝流程如圖l所示，取1000千克清水河縣紅粘土(紅粘土的成分為Si0263.80/。、Al2O319.0%、(Fe2O3+FeO)8.0%、Ca05.1%、MgO2.2%、K200.4%、Na200.5%,有機(jī)質(zhì)1.0%)置于料槽中，加入15L水(確保紅粘土含水量在18%左右)、煤粉20千克，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?，然后采用對輥制粒機(jī)制成圓柱形狀的生料陶粒，長度為18士2mm，篩除《mm顆粒，噴灑粉煤灰10千克，在回轉(zhuǎn)窯干燥段部分400土100。C下干燥30min,預(yù)熱帶650±IO(TC下預(yù)熱IOmin，最后于焙燒帶116(TC下焙燒膨化10min，冷卻，即得粘土陶粒。分別將實施例1-3制成的粘土陶粒進(jìn)行性能檢測，結(jié)果如下表1:表l粘土陶粒性能<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施方案對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對之作一些修改或改進(jìn)，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。權(quán)利要求1.一種粘土陶粒的制備方法，其特征在于，包括如下步驟先將100份紅粘土、1～2份水和1.5～2.5份添加劑進(jìn)行混合，攪拌均勻，然后制成生料陶粒，篩選，噴灑0.6～1.2份粉煤灰，再經(jīng)干燥、預(yù)熱、1160～1200℃下焙燒膨化、冷卻。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的粘土陶粒的制備方法，其特征在于，所述紅粘土的主要化學(xué)成分為Si0264.5°/。~62.1%、A120318.8°/。~19.1%、(Fe203+FeO)7.60/o~8.2%、(CaO+MgO)6.7%~7.2%、(K20+Na20)0.6%~0.4%、有機(jī)質(zhì)1.5°/。~2%。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的粘土陶粒的制備方法，其特征在于，所述添加劑為鋸木屑、淀粉、纖維素或煤粉。4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的粘土陶粒的制備方法，其特征在于，所述生料陶粒為長度為818mm的圓柱狀，其釆用對輥制粒機(jī)制成。5.根據(jù)權(quán)利要求l-4任意一項所述的粘土陶粒的制備方法，其特征在于，所述干燥、預(yù)熱、焙燒膨化在雙簡回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的粘土陶粒的制備方法，其特征在于，所述干燥的溫度為20060(TC，時間為2530min。7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的粘土陶粒的制備方法，其特征在于，所述預(yù)熱的溫度為60095(TC，時間為10-12min。8.根據(jù)權(quán)利要求5-7任意一項所述的粘土陶粒的制備方法，其特征在于，所述焙燒的溫度為l160-1200°C，時間為1012min。9.根據(jù)權(quán)利要求l-8任意一項所述的粘土陶粒的制備方法，其特征在于，所述冷卻釆用導(dǎo)料式單簡冷卻機(jī)進(jìn)行冷卻。全文摘要本發(fā)明提供了一種粘土陶粒的制備方法，以內(nèi)蒙古清水河縣粘土礦紅粘土為主要原料，經(jīng)配料，采用制粒、干燥、預(yù)熱、焙燒膨化、冷卻工藝生產(chǎn)陶粒。本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡單，產(chǎn)率高，成本低，無污染，有利于保護(hù)環(huán)境與生態(tài)平衡，實現(xiàn)了本地區(qū)資源的合理利用。產(chǎn)品相關(guān)技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JC/T786-1981(1996))要求。文檔編號C04B33/00GK101475361SQ20091007747公開日2009年7月8日申請日期2009年2月13日優(yōu)先權(quán)日2009年2月13日發(fā)明者馮金朝,穎劉申請人:中央民族大學(xué)