本發(fā)明涉及陶粒制造領域，尤其涉及一種利用鑄造廢砂和廢灰制作的輕質陶粒及其制備方法。
背景技術：
鑄造生產過程中會產生大量的鑄造廢灰和廢砂，為了減少環(huán)境污染并提高資源的利用率，對鑄造廢灰和廢砂采取再生利用的方法來進行處理。目前常用的方法是將廢砂高溫焙燒成原砂，再次利用；鑄造廢灰(一般指除塵器內較細的廢灰)制成輕質陶粒，該類陶?？捎糜诜N植、過濾污水、保溫建材等。但常規(guī)的處理方法中，廢灰和廢砂需分別進行處理，既需要廢灰廢砂分離設備又需要采取兩組設備對其分別進行資源再利用，設備、工藝均較復雜。
而對于輕質陶粒，目前已有較多專利文件對其制備原料及方法進行了公開，如公開號為cn1380137a的專利提供了以工業(yè)廢渣鋼煉赤泥為原料制備輕質陶粒的方法，通過添加粉煤灰、粘土和造孔劑，經過混合、造粒、干燥、燒結工藝后制得球形多孔輕質陶粒，但在將原料混合之前還需將粘土與工業(yè)廢渣煉鋼赤泥進行烘干及粉碎處理，且對原料粒度有一定的要求。公開號為cn106431312a的專利提供了一種碎石形具有空氣凈化功能的鋁礬土輕質陶粒的制備方法，將輕質陶粒半成品的配料經攪拌混合、擠壓造粒、烘干、破碎、篩分、焙燒、保溫、篩分后形成鋁礬土輕質陶粒半成品，再與可擦洗鋁礬土光觸媒噴涂液混合、浸泡制得鋁礬土輕質陶粒，該輕質陶粒半成品制備過程中需經過多次篩分且對碎石形顆粒的細度要求較高，制備過程較復雜。
因此，如何有效、簡單地對鑄造廢砂和廢灰進行利用制備輕質陶粒是本領域的一項技術問題。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的就是提供一種簡單、方便的可直接利用鑄造廢灰和廢砂制成的輕質陶粒及其制備方法。
本發(fā)明的技術方案為：
一種利用鑄造廢砂和廢灰制作的輕質陶粒，所述輕質陶粒由以下重量份的組分制成：鑄造廢砂和廢灰95份，鋁礬土5-7份，膠粉0.1-0.5份，聚乙烯醇0.1-0.3份。
進一步的，鑄造廢砂和廢灰的重量比為8:2-9:1。
一種利用鑄造廢砂和廢灰制作的輕質陶粒的制備方法，包括以下步驟：
(1)破碎：將鑄造廢砂和廢灰用顎式破碎機進行破碎；
(2)篩分：用140目篩對破碎后廢砂和廢灰進行篩分，140目以上部分加入2-4份水、2-4份鋁礬土和0.05-0.3份膠粉后用混砂機混合均勻，并用擠壓造粒機造粒，140目以下部分加入7-9份水、1-3份鋁礬土和0.05-0.2份膠粉后在混砂機中混合均勻成漿；
(3)混合：將步驟(2)所得的兩種物料混合并加入聚乙烯醇0.1-0.3份充分攪拌均勻，進行團球處理形成球狀物料；
(4)烘干：將步驟(3)中得到的球狀物料在帶式烘干機上烘干；
(5)燒制：將步驟(4)中烘干后的球狀物料放入回轉窯中加熱燒制成陶粒。
進一步的，步驟(2)中140目以上部分加入3份水、4份鋁礬土和0.2份膠粉。
進一步的，步驟(2)中140目以上部分造粒的粒徑為0.8-1.2cm。
進一步的，步驟(2)中140目以下部分加入8份水、3份鋁礬土和0.2份膠粉。
進一步的，步驟(4)中帶式烘干機的烘干溫度為100-500℃。
進一步的，步驟(5)中的燒制溫度為1000-1350℃。
本發(fā)明的利用鑄造廢砂和廢灰制作的輕質陶粒及其制備方法，具有以下有益效果：
(1)本發(fā)明中直接將鑄造廢砂和廢灰一起制備輕質陶粒，不用對廢灰和廢砂進行分類處理，且對廢灰和廢砂的粒度無特殊要求，采用一套設備即可處理所有的鑄造廢灰和廢砂，使得其制備工藝簡單、設備投入量小、對場地等硬件條件要求少；
(2)本發(fā)明中利用鑄造廢灰和廢砂制備輕質陶粒，既實現(xiàn)了對資源的二次利用，又減少了環(huán)境污染；
(3)本發(fā)明制得的輕質陶粒，其堆積密度為400-430kg/m3，筒壓強度為2.8-3.3mpa，滿足輕質陶粒的國家標準gb/t17431.1-2010(要求產品達到以下指標：規(guī)格0-25mm；堆積密度≤450kg/m3；筒壓強度≥1.2mpa)，并且由于對廢砂和廢灰同時利用，相較于傳統(tǒng)工藝，縮短了工藝流程，并降低了產品成本。
具體實施方式
下面將對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通的技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。
實施例1
一種利用鑄造廢砂和廢灰制備的輕質陶粒，由以下重量份的組分制成：鑄造廢砂和廢灰95份，鋁礬土7份，膠粉0.5份，聚乙烯醇0.1份；鑄造廢砂和廢灰的重量比為8:2。
本實施例中該輕質陶粒采用如下步驟制備：
(1)破碎：將鑄造廢砂和廢灰用顎式破碎機進行破碎；
(2)篩分：用140目篩對破碎后廢砂和廢灰進行篩分，140目以上部分加入3份水、4份鋁礬土和0.3份膠粉后用混砂機混合均勻，并用擠壓造粒機造粒，造粒的粒徑為0.8-1.2cm；140目以下部分加入8份水、3份鋁礬土和0.2份膠粉后在混砂機中混合均勻成漿；
(3)混合：將步驟(2)所得的兩種物料混合并加入聚乙烯醇0.1份充分攪拌均勻，進行團球處理形成球狀物料；
(4)烘干：將步驟(3)中得到的球狀物料在400℃的帶式烘干機上烘干；
(5)燒制：將步驟(4)中烘干后的球狀物料放入回轉窯中加熱燒制成陶粒，燒制溫度為1250℃。
實施例2
一種利用鑄造廢砂和廢灰制備的輕質陶粒，由以下重量份的組分制成：鑄造廢砂和廢灰95份，鋁礬土5份，膠粉0.4份，聚乙烯醇0.2份；鑄造廢砂和廢灰的重量比為9:1。
本實施例中該輕質陶粒采用如下步驟制備：
(1)破碎：將鑄造廢砂和廢灰用顎式破碎機進行破碎；
(2)篩分：用140目篩對破碎后廢砂和廢灰進行篩分，140目以上部分加入4份水、3份鋁礬土和0.2份膠粉后用混砂機混合均勻，并用擠壓造粒機造粒，造粒的粒徑為0.8-1.2cm；140目以下部分加入9份水、2份鋁礬土和0.1份膠粉后在混砂機中混合均勻成漿；
(3)混合：將步驟(2)所得的兩種物料混合并加入聚乙烯醇0.2份充分攪拌均勻，進行團球處理形成球狀物料；
(4)烘干：將步驟(3)中得到的球狀物料在500℃的帶式烘干機上烘干；
(5)燒制：將步驟(4)中烘干后的球狀物料放入回轉窯中加熱燒制成陶粒，燒制溫度為1000℃。
實施例3
一種利用鑄造廢砂和廢灰制備的輕質陶粒，由以下重量份的組分制成：鑄造廢砂和廢灰95份，鋁礬土3份，膠粉0.1份，聚乙烯醇0.3份；鑄造廢砂和廢灰的重量比為8.5:1.5。
本實施例中該輕質陶粒采用如下步驟制備：
(1)破碎：將鑄造廢砂和廢灰用顎式破碎機進行破碎；
(2)篩分：用140目篩對破碎后廢砂和廢灰進行篩分，140目以上部分加入2份水、2份鋁礬土和0.05份膠粉后用混砂機混合均勻，并用擠壓造粒機造粒，造粒的粒徑為0.8-1.2cm；140目以下部分加入7份水、1份鋁礬土和0.05份膠粉后在混砂機中混合均勻成漿；
(3)混合：將步驟(2)所得的兩種物料混合并加入聚乙烯醇0.3份充分攪拌均勻，進行團球處理形成球狀物料；
(4)烘干：將步驟(3)中得到的球狀物料在100℃的帶式烘干機上烘干；
(5)燒制：將步驟(4)中烘干后的球狀物料放入回轉窯中加熱燒制成陶粒，燒制溫度為1350℃。
實施例4
一種利用鑄造廢砂和廢灰制備的輕質陶粒，由以下重量份的組分制成：鑄造廢砂和廢灰95份，鋁礬土6份，膠粉0.35份，聚乙烯醇0.3份；鑄造廢砂和廢灰的重量比為8:2。
本實施例中該輕質陶粒采用如下步驟制備：
(1)破碎：將鑄造廢砂和廢灰用顎式破碎機進行破碎；
(2)篩分：用140目篩對破碎后廢砂和廢灰進行篩分，140目以上部分加入3份水、3份鋁礬土和0.15份膠粉后用混砂機混合均勻，并用擠壓造粒機造粒，造粒的粒徑為0.8-1.2cm；140目以下部分加入8份水、3份鋁礬土和0.2份膠粉后在混砂機中混合均勻成漿；
(3)混合：將步驟(2)所得的兩種物料混合并加入聚乙烯醇0.3份充分攪拌均勻，進行團球處理形成球狀物料；
(4)烘干：將步驟(3)中得到的球狀物料在300℃的帶式烘干機上烘干；
(5)燒制：將步驟(4)中烘干后的球狀物料放入回轉窯中加熱燒制成陶粒，燒制溫度為1100℃。
各個實施例中的鑄造廢砂和廢灰均來自柳州柳機五菱鼓動力有限公司鑄造的b15缸體時產生的廢砂和廢灰(含除塵器內)。對實施例1-4中制備的陶粒進行性能檢測，結果如表1所示：
表1陶粒性能檢測結果
由表1可知，實施例1-4中制得的陶粒性能均滿足輕質陶粒的國家標準gb/t17431.1-2010(要求產品達到以下指標：規(guī)格0-25mm；堆積密度≤450kg/m3；筒壓強度≥1.2mpa)。本發(fā)明將廢灰和廢砂一起制備輕質陶粒，制得的陶粒不僅能滿足輕質陶粒的性能指標，在制備過程中還將鑄造廢灰和廢砂同時利用，減少了對廢灰廢砂分類的工序，且對廢砂和廢灰的粒度沒有特殊要求，降低了廢灰和廢砂的利用條件，減少了設備投入量，實現(xiàn)了資源的二次利用和環(huán)境的優(yōu)化。
以上借助具體實施例對本發(fā)明做了進一步描述，但是應該理解的是，這里具體的描述，不應理解為對本發(fā)明的實質和范圍的限定，本領域內的普通技術人員在閱讀本說明書后對上述實施例做出的各種修改，都屬于本發(fā)明所保護的范圍。