專利名稱：輕質(zhì)高強(qiáng)度玄武巖陶粒及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種輕質(zhì)高強(qiáng)度玄武巖陶粒及其制備方法。
背景技術(shù)：
玄武巖在自然界中分布最廣泛，但目前的開發(fā)利用不夠，利用率極低，玄武巖只是用作一些低附加值的建筑及道路用的填料石子，較高附加值的礦物棉原料，另外，也有少量用于制造鑄石和玄武巖纖維。陶粒作為一種新型的建筑材料，具有潛在的發(fā)展前景。輕質(zhì)高強(qiáng)混泥土是最常用的建筑材料，它具有重量輕、強(qiáng)度高的特點(diǎn)，特別是在大型建筑和高層普通工程中具有推廣應(yīng)用價(jià)值，但是當(dāng)前生產(chǎn)的頁巖、粘土和粉煤灰陶瓷都屬于中低等強(qiáng)度陶粒，無法實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)高強(qiáng)度(抗壓強(qiáng)度大于30MPa)陶?；炷嗤恋呐渲?。經(jīng)過檢索，中國專利局已經(jīng)公布了名為《玄武巖燒結(jié)磚》(公開號(hào)CN1600729A)、《用玄武巖替代粘土制磚的方法》(公開號(hào)CN1605691)和《玄武巖免燒磚》(公開號(hào)CN1M9064)等多項(xiàng)專利，但是關(guān)于輕質(zhì)高強(qiáng)度玄武巖陶粒的專利還未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種輕質(zhì)高強(qiáng)度玄武巖陶粒及其制備方法，以滿足輕質(zhì)高強(qiáng)度陶?；炷嗤恋呐渲?。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的即一種輕質(zhì)高強(qiáng)度玄武巖陶粒，其特征在于包括主料、輔料和分散劑，所述主料為粒度< Imm的玄武巖粉料，輔料為高嶺土、碳酸鈣、碳酸鋇、燒滑石、白云石和鉀長石，上述各原料的重量百分比為玄武巖87-98%
高嶺土0.4-5%
碳酸鈣0.3-1%
碳酸鋇0.4-1%
白云石0.3-3%
燒滑石0.3-2%
鉀長石0.3-1% ο一種輕質(zhì)高強(qiáng)度玄武巖陶粒的制備方法，其特征在于步驟如下1)制漿料將玄武巖原料打碎磨成粉料，粉碎粒度< 1mm，然后將玄武巖粉料、輔料和分散劑裝入球磨機(jī)，分散劑為三聚磷酸鈉，占整個(gè)體系的0. 4-0. 8%，加水，加球，料 球水等于1:2: 0.5，進(jìn)行球磨；2)制坯料出磨后，將料漿過120目篩，再將其放入干燥箱干燥，等料干后，再通過行星磨干磨，然后過180目篩備用；3)成球成球前，將低溫粘結(jié)劑與水以1 2的重量比配成混合液，將其逐漸噴入成球機(jī)的坯料中，達(dá)到水分含量5-8 %，然后采用成球機(jī)成球，直徑5-10mm ；
4)干燥將成好的球放入干燥箱在80-100°C干燥；5)燒結(jié)將干燥好的坯體陶粒，在高溫電阻爐中燒結(jié)。燒成溫度為 IlOO0C -1140"C。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的輕質(zhì)高強(qiáng)度玄武巖陶粒的制備方法，其特征在于所述的低溫粘結(jié)劑為羧甲基纖維素、硅酸鈉和聚乙烯醇中的任一種或二種以上任意比的混合。本發(fā)明的關(guān)鍵技術(shù)是采用天然玄武巖來制備輕質(zhì)高強(qiáng)度陶粒。眾所周知，玄武巖由火山噴發(fā)出的巖漿冷卻后凝固而成的一種致密狀或泡沫狀結(jié)構(gòu)的巖石。表1為山東省章丘市祖營塢致密狀玄武巖化學(xué)成分表1祖營塢玄武巖化學(xué)成分(wt% )
Al2O3SiO2CaOMgONa2OK2OFe2O3FeOTiO214. 0245. 29. 438. 641. 770. 645. 596. 672. 31本專利是利用玄武巖制備輕質(zhì)高強(qiáng)度陶粒，此方法既降低生產(chǎn)成本，提高資源利用率，又制備出輕質(zhì)、高強(qiáng)度和耐腐蝕的玄武巖陶粒。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)就在于使用廉價(jià)的天然玄武巖為原料，來制備高強(qiáng)度玄武巖陶粒。玄武巖當(dāng)前市場價(jià)格處于20-50元/t。所以，此方法不僅具有降低生產(chǎn)成本，而且還能起到提高資源利用率的作用，同時(shí)能為企業(yè)帶來了較好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。此外，采用本發(fā)明，粘土使用量少，這樣有利于保護(hù)土地不可再生資源。制備的玄武巖陶粒具有高強(qiáng)度、耐磨和耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于建筑材料和新型墻體材料。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測定，本發(fā)明配制的玄武巖陶粒重量輕，強(qiáng)度高，陶粒的筒裝壓強(qiáng)度大于7. 5MPa,以玄武巖陶粒為骨料配制的混泥土抗壓強(qiáng)度大于40MPa。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述實(shí)施例1—種玄武巖陶粒的制備方法，按以下原料重量配比和工藝步驟進(jìn)行玄武巖87%
高嶺土5%
碳酸鈣1%
碳酸鋇1%
白云石3%
燒滑石2%
鉀長石1%
工藝步驟1)將玄武巖原料打碎磨成粉料，粉碎粒度< 1mm。然后將玄武巖粉料、各種輔料和分散劑，裝入球磨機(jī)，分散劑為三聚磷酸鈉，占整個(gè)體系(主料、輔料、分散劑的總和)的 0.4%，加水，加球，料球水等于1 2 0.5，進(jìn)行球磨，時(shí)間為Mh;2)出磨后，將料漿過120目篩，再將其放入干燥箱干燥Mh，等料干后，再通過行星磨干磨池，然后過180目篩備用；
3)成球前，將低溫粘結(jié)劑與水以1 2的重量比配成混合液，將其逐漸噴入成球機(jī)的坯料中，達(dá)到水分含量5-8%，然后采用成球機(jī)成球，直徑為5-10mm;所述的低溫粘結(jié)劑為羧甲基纖維素(CMC)；4)將成好的球放入干燥箱在80_100°C干燥，5h ；5)將干燥好的坯體陶粒，在高溫電阻爐中燒結(jié)，燒成溫度為1100°C，時(shí)間為4h。在煅燒爐中先以< 6°C /min的速度升溫到950°C，保溫1_池后，排除水分和有機(jī)粘結(jié)劑，再以3°C /min升至上述保溫溫度。燒結(jié)完畢后，在爐中自然冷卻，即可得到玄武巖陶粒，體積密度為2. 42cm3/g,陶粒的筒裝壓強(qiáng)度為7. 7MPa,以該陶粒為骨料配制的混泥土抗壓強(qiáng)度為 42Mpa。實(shí)施例2一種玄武巖陶粒的制備方法，按以下原料重量配比和工藝步驟進(jìn)行玄武巖 95%高嶺土2%碳酸鈣0.5%碳酸鋇白云石0.5%燒滑石0.5%鉀長石0.5%工藝步驟低溫粘結(jié)劑為硅酸鈉，分散劑為三聚磷酸鈉，占整個(gè)體系(主料、輔料、分散劑的總和)的0.6%，其它與實(shí)施例1相同，這里不再重復(fù)。制得的玄武巖陶粒體積密度為2. 38cm7g，陶粒的筒裝壓強(qiáng)度為7. 6MPa,以該陶粒為骨料配制的混泥土抗壓強(qiáng)度為41Mpa。實(shí)施例3一種玄武巖陶粒的制備方法，按以下原料重量配比和工藝步驟進(jìn)行玄武巖98%
高嶺土0.4%
碳酸鈣0.3%
碳酸鋇0.4%
白云石0.3%
燒滑石0.3%
鉀長石0.3%工藝步驟低溫粘結(jié)劑為聚乙烯醇，分散劑為三聚磷酸鈉，占整個(gè)體系(主料、輔料、分散劑的總和)的0.8%，其它與實(shí)施例1相同，這里不再重復(fù)。制得的玄武巖陶粒體積密度為2. 35cm7g，陶粒的筒裝壓強(qiáng)度為7. 5MPa,以該陶粒為骨料配制的混泥土抗壓強(qiáng)度為40Mpa。實(shí)施例4如實(shí)施例1所述，除燒成溫度為1120°C外，其它與實(shí)施例1相同，這里不再重復(fù)。
制得的玄武巖陶粒體積密度為2. 64cm3/g,陶粒的筒裝壓強(qiáng)度為7. 9MPa,以該陶粒為骨料配制的混泥土抗壓強(qiáng)度為45Mpa。實(shí)施例5如實(shí)施例2所述，除燒成溫度為1120°C外，其它與實(shí)施例1相同，這里不再重復(fù)。制得的玄武巖陶粒體積密度為2. 60cm3/g,陶粒的筒裝壓強(qiáng)度為7. 8MPa,以該陶粒為骨料配制的混泥土抗壓強(qiáng)度為44Mpa。實(shí)施例6如實(shí)施例3所述，除燒成溫度為1120°C外，其它與實(shí)施例1相同，這里不再重復(fù)。制得的玄武巖體積密度為2. 58cm3/g,陶粒的筒裝壓強(qiáng)度為7. 7MPa,以該陶粒為骨料配制的混泥土抗壓強(qiáng)度為44Mpa。實(shí)施例7如實(shí)施例1所述，除燒成溫度為1140°C外，其它與實(shí)施例1相同，這里不再重復(fù)。制得的玄武巖陶粒體積密度為2. 81cm3/g,陶粒的筒裝壓強(qiáng)度為8. OMPa,以該陶粒為骨料配制的混泥土抗壓強(qiáng)度為46Mpa。實(shí)施例8如實(shí)施例2所述，除燒成溫度為1140°C外，其它與實(shí)施例1相同，這里不再重復(fù)。制得的玄武巖陶粒體積密度為2. 76cm3/g,陶粒的筒裝壓強(qiáng)度為7. 9MPa,以該陶粒為骨料配制的混泥土抗壓強(qiáng)度為45Mpa。實(shí)施例9如實(shí)施例3所述，除燒成溫度為1140°C外，其它與實(shí)施例1相同，這里不再重復(fù)。制得的玄武巖陶粒體積密度為2. 70cm3/g,陶粒的筒裝壓強(qiáng)度為7. 8MPa,以該陶粒為骨料配制的混泥土抗壓強(qiáng)度為44Mpa。本發(fā)明不局限于以上實(shí)施例，如低溫粘接劑可以采用羧甲基纖維素、硅酸鈉和聚乙烯醇中的任意兩種以上任意比的混合。
權(quán)利要求
1. 一種輕質(zhì)高強(qiáng)度玄武巖陶粒，其特征在于包括主料、輔料和分散劑，所述主料為粒度 ^ Imm的玄武巖粉料，輔料為高嶺土、碳酸鈣、碳酸鋇、燒滑石、白云石和鉀長石，上述各原料的重量百分比為玄武巖87-98%高嶺土0. 4-5%碳酸鈣0. 3-1%碳酸鋇0. 4-1%白云石0. 3-3%燒滑石0. 3-2%鉀長石0. 3-1% ο
2.一種輕質(zhì)高強(qiáng)度玄武巖陶粒的制備方法，其特征在于步驟如下1)制漿料將玄武巖原料打碎磨成粉料，粉碎粒度<1mm，然后將玄武巖粉料、輔料和分散劑裝入球磨機(jī)，分散劑為三聚磷酸鈉，占整個(gè)體系的0. 4-0.8%，加水，加球，料球 水等于1 2 0.5，進(jìn)行球磨；2)制坯料出磨后，將料漿過120目篩，再將其放入干燥箱干燥，等料干后，再通過行星磨干磨，然后過180目篩備用；3)成球成球前，將低溫粘結(jié)劑與水以1 2的重量比配成混合液，將其逐漸噴入成球機(jī)的坯料中，達(dá)到水分含量5-8 %，然后采用成球機(jī)成球，直徑5-10mm ；4)干燥將成好的球放入干燥箱在80-100°C干燥；5)燒結(jié)將干燥好的坯體陶粒，在高溫電阻爐中燒結(jié)，燒成溫度為1100°C-1140°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輕質(zhì)高強(qiáng)度玄武巖陶粒的制備方法，其特征在于所述的低溫粘結(jié)劑為羧甲基纖維素、硅酸鈉和聚乙烯醇中的任一種或二種以上任意比的混合。
全文摘要
本發(fā)明屬于建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種輕質(zhì)高強(qiáng)度玄武巖陶粒及其制備方法，其特征在于包括主料、輔料和分散劑，所述主料為粒度≤1mm的玄武巖粉料，輔料為高嶺土、碳酸鈣、碳酸鋇、燒滑石、白云石和鉀長石，上述各原料的重量百分比為玄武巖87-98％；高嶺土0.4-5％；碳酸鈣0.3-1％；碳酸鋇0.4-1％；白云石0.3-3％；燒滑石0.3-2％；鉀長石0.3-1％。制備方法，其特征在于步驟如下1)制漿料；2)制坯料；3)成球；4)干燥；5)燒結(jié)。本發(fā)明既降低生產(chǎn)成本，提高資源利用率，又制備出輕質(zhì)、高強(qiáng)度和耐腐蝕的玄武巖陶粒。采用本發(fā)明，使用粘土量少，這樣有利于保護(hù)土地不可再生資源。
文檔編號(hào)C04B38/00GK102180697SQ201110033819
公開日2011年9月14日 申請日期2011年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月31日
發(fā)明者劉淑良, 楊全明, 王盟, 田修營, 蘇佰新, 陳兵 申請人:山東博潤工業(yè)技術(shù)有限公司