本發(fā)明涉及陶粒制品的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用渣土制備輕質(zhì)陶粒的方法。

背景技術(shù)：

陶粒是一種具有保溫、隔熱、抗凍等優(yōu)異性能的輕骨料，廣泛應用于建材、園藝、食品飲料、耐火保溫材料等領(lǐng)域；渣土是施工工地新建、改建、擴建等過程中所產(chǎn)生的棄土，堆置在工地中，占用大量土地資源，且易造成環(huán)境污染，目前大部分渣土用于填埋，運輸過程中會增加成本；稻殼是農(nóng)田廢棄物，一般處理方式就地焚燒，環(huán)境污染嚴重；利用微波燒結(jié)技術(shù)燒結(jié)渣土陶粒充分體現(xiàn)了微波技術(shù)節(jié)能環(huán)保的特點。

目前現(xiàn)有的專利較多以粉煤灰、垃圾灰等固體廢棄物為主要原料燒結(jié)制備，如專利：制造粉煤灰陶粒的方法，專利號：200810203786.1；用于粉煤灰燒結(jié)陶粒的方法和裝置，專利號：200610002094.1；一種生活垃圾陶粒貓砂及其制備方法，專利號：201610723551.x；燒結(jié)工藝一般采用箱式爐、立窯等加熱燒結(jié)，如專利：箱式粉煤灰陶粒燒結(jié)爐，專利號：200820105773.6；粉煤灰陶粒燒結(jié)生產(chǎn)線，專利號：200920158304.5。

本發(fā)明利用工地渣土、碳化稻殼灰、粉煤灰、碳酸氫鈉溶液等制得陶粒生料球，并通過微波燒結(jié)工藝制備得輕質(zhì)渣土陶粒，有效利用了固體廢棄資源，保護環(huán)境，節(jié)約資源，同時燒結(jié)過程高效節(jié)能，綠色環(huán)保。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是提供一種利用渣土制備輕質(zhì)陶粒的方法，有效利用工農(nóng)業(yè)固體廢棄物制備渣土陶粒。該發(fā)明首先解決了工農(nóng)業(yè)固體廢棄物占用土地資源、污染環(huán)境的問題，其次解決了傳統(tǒng)陶粒生產(chǎn)工藝高能耗、高污染問題制備出高品質(zhì)渣土陶粒。

技術(shù)方案：為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種利用渣土制備輕質(zhì)陶粒的方法采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

1)將渣土生料與碳化稻殼灰、粉煤灰混合均勻制得配合料；

2)將配合料投入成球盤造粒成球，霧化噴入占所述配合料質(zhì)量10-20％的質(zhì)量濃度為3％-6％的碳酸氫鈉溶液，采用攪拌滾團造粒的方法制備成5-20mm的球形料球；

3)將料球放入容器中置于微波燒結(jié)爐的加熱腔體中進行燒結(jié)；燒結(jié)條件為：微波頻率2.45ghz，微波燒結(jié)溫度為800℃-1200℃，保溫時間10-30分鐘；

4)燒結(jié)后的物料在微波燒結(jié)爐內(nèi)自然冷卻至室溫，可制得高品質(zhì)輕質(zhì)渣土陶粒。

所述渣土生料、碳化稻殼灰、粉煤灰混合比按質(zhì)量份的組成為：渣土60-80重量份，碳化稻殼灰10-20重量份，粉煤灰10-20重量份。

所述渣土通過以下處理方法得到：將工地渣土的石子等雜質(zhì)篩除后，磨至粒徑小于100微米，制得渣土生料。

所述碳化稻殼灰為生稻殼在600℃條件下隔絕空氣高溫碳化，并使用球磨機將其磨至粒徑小于100微米制得。

所述粉煤灰為發(fā)電廠生產(chǎn)過程產(chǎn)生，為ii級及以上粉煤灰。

有益效果：1)碳化稻殼灰中含有的碳元素可在燒結(jié)過程中氣化成孔，增加陶粒的輕質(zhì)性；含有的鉀元素可有效降低陶粒燒結(jié)溫度；含有的二氧化硅可有效吸收微波能量，促進溫度上升；2)粉煤灰在碳酸氫鈉的激發(fā)作用下可使生料球具有一定黏性，提高生料球強度；3)微波工藝使燒結(jié)過程方便快捷，節(jié)能環(huán)保，并能使陶粒生料球受熱均勻且不易產(chǎn)生開裂。

具體實施方式

本發(fā)明涉及一種利用渣土制備輕質(zhì)陶粒的方法，所述渣土陶粒以工地渣土、碳化稻殼灰、粉煤灰、碳酸氫鈉溶液等為原材料，通過微波燒結(jié)方法制備成輕質(zhì)渣土陶粒。

所述渣土陶粒原材料由以下質(zhì)量份組成，工地渣土60-80重量份，碳化稻殼灰10-20重量份，粉煤灰10-20重量份，3％-6％碳酸氫鈉溶液10-20重量份。

所述渣土通過以下處理方法得到：將工地渣土的石子等雜質(zhì)篩除后，磨至粒徑小于100微米，制得渣土生料。

所述碳化稻殼灰為生稻殼在600℃條件下隔絕空氣高溫碳化，并使用球磨機將其磨至粒徑小于100微米制得。

所述粉煤灰為發(fā)電廠生產(chǎn)過程產(chǎn)生，為ii級粉煤灰。

制備過程包括如下步驟：

1.將渣土生料與碳化稻殼灰、粉煤灰混合均勻制得配合料；

2.將配合料投入成球盤造粒成球，霧化噴入占細粉重量10-20％的濃度為3％-6％的碳酸氫鈉溶液，采用攪拌滾團造粒的方法制備成5-20mm的球形料球；

3.將料球放入容器中置于微波燒結(jié)爐的加熱腔體中進行燒結(jié)；燒結(jié)條件為：微波頻率2.45ghz，微波燒結(jié)溫度為800℃-1200℃，保溫時間10-30分鐘；

4.燒結(jié)后的物料在微波燒結(jié)爐內(nèi)自然冷卻至室溫，可制得高品質(zhì)輕質(zhì)渣土陶粒。

實施例一、

稱取工地廢棄渣土60重量份，碳化稻殼灰20重量份，粉煤灰20重量份，混合球磨至粒徑小于100微米得到配合料，將配料投入到成球盤造粒成球霧化噴入5％碳酸氫鈉溶液20重量份制備成5-20mm的球形料球，將料球放入容器中微波升溫至1200℃，保溫10分鐘，自然冷卻至室溫后取出。

實施例二、

稱取工地廢棄渣土70重量份，碳化稻殼灰10重量份，粉煤灰20重量份，混合球磨至粒徑小于100微米得到配合料，將配料投入到成球盤造粒成球霧化噴入3％碳酸氫鈉溶液18重量份制備成5-20mm的球形料球，將料球放入容器中微波升溫至800℃，保溫30分鐘，自然冷卻至室溫后取出。

實施例三、

稱取工地廢棄渣土80重量份，碳化稻殼灰10重量份，粉煤灰10重量份，混合球磨至粒徑小于100微米得到配合料，將配料投入到成球盤造粒成球霧化噴入6％碳酸氫鈉溶液10重量份制備成5-20mm的球形料球，將料球放入容器中微波升溫至1100℃，保溫15分鐘，自然冷卻至室溫后取出。

渣土陶粒性能考核指標按照《gb/t17431-2010輕集料及其試驗方法》、《jc487-1992超輕陶粒和陶砂》。

本發(fā)明實施例1-3制得的輕質(zhì)渣土陶粒與普通陶粒(即對比例)具體性能指標對比如表所示。

對比例陶粒由粘土70重量份、頁巖20重量份、煤粉10重量份。采用如下工藝制備：將原料混合均勻球磨至粒徑小于100微米制得配合料，采用成球盤造粒成球，霧化噴入占粉料重量20％的水制得生料球，將生料球在105℃烘箱中干燥2小時，放入回轉(zhuǎn)窯中在400℃預熱20分鐘后升溫至1150℃保溫15分鐘，自然冷卻至室溫后取出。

表1

本發(fā)明制備的輕質(zhì)渣土陶粒的堆積密度、筒壓強度、1h吸水率、平均粒型系數(shù)等性能指標均優(yōu)于對比樣。

本發(fā)明1)碳化稻殼灰中含有的碳元素可在燒結(jié)過程中氣化成孔，增加陶粒的輕質(zhì)性；含有的鉀元素可有效降低陶粒燒結(jié)溫度；含有的二氧化硅可有效吸收微波能量，促進溫度上升；2)粉煤灰在碳酸氫鈉的激發(fā)作用下可使生料球具有一定黏性，提高生料球強度；3)微波工藝使燒結(jié)過程方便快捷，節(jié)能環(huán)保，并能使陶粒生料球受熱均勻且不易產(chǎn)生開裂。

本發(fā)明方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述實施方式所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。