本發(fā)明屬于赤泥綜合利用領(lǐng)域，特別涉及一種提高赤泥陶粒燒脹率的裝置系統(tǒng)和工藝方法。

背景技術(shù)：

赤泥是氧化鋁工業(yè)的副產(chǎn)品，生產(chǎn)1噸氧化鋁會(huì)產(chǎn)生1.1-1.5噸赤泥，隨著近年來(lái)氧化鋁工業(yè)的快速發(fā)展，我國(guó)2012年氧化鋁產(chǎn)量為4214萬(wàn)噸，赤泥排放量約5000-6000萬(wàn)噸。赤泥是我國(guó)一種大宗的廢棄物，尚無(wú)有效的處理方法，仍舊采用封存的方法處置，目前總的存放量已超過(guò)2億噸。采用陸地封存的方法不僅會(huì)占用大量的土地，而且由于赤泥具有的強(qiáng)堿性，一旦尾礦壩發(fā)生潰壩事故，將對(duì)人身財(cái)產(chǎn)安全及生態(tài)環(huán)境造成巨大的危害。對(duì)赤泥的再利用是解決環(huán)境污染問(wèn)題和實(shí)現(xiàn)其本身價(jià)值的根本途徑，赤泥的主要成分為cao、sio2、al2o3、fe2o3等，通過(guò)配合其他原料，可滿足生產(chǎn)燒脹陶粒的要求。

目前，國(guó)內(nèi)外已有以赤泥為原料生產(chǎn)陶粒的方法，將赤泥作為資源進(jìn)行回收再利用。中國(guó)專利cn102336579a公布了一種公開(kāi)了一種利用赤泥生產(chǎn)高性能陶粒的方法，具體操作過(guò)程為：按干基重量份取拜耳法赤泥40-70份、燒結(jié)法赤泥0-30份、粉煤灰5-20份、粘土類物料5-30份作為原料，將各原料與重量份為5-20份的水混合均勻后放入成球盤上進(jìn)行成球處理得陶粒生料球，取直徑在0.5mm-20mm的陶粒生料球放入回轉(zhuǎn)窯或燒結(jié)機(jī)中進(jìn)行燒結(jié)，其燒結(jié)溫度為1050℃-1200℃、燒結(jié)時(shí)間為15min-60min，然后將燒結(jié)后的陶粒進(jìn)行急冷處理后即可制得高性能陶粒產(chǎn)品。但是，該方法仍存在不足，由于主要原料采用兩種赤泥配合粉煤灰和粘土，造球后焙燒獲得燒脹陶粒，該方法陶粒表面未進(jìn)行包覆，同時(shí)升溫制度上無(wú)法保證陶粒表面率先釉化，容易導(dǎo)致內(nèi)部產(chǎn)生的氣體逸出，使陶粒存在無(wú)法燒脹的情況。因此，如何設(shè)計(jì)出一種提高陶粒燒脹率、節(jié)約能源的赤泥生產(chǎn)燒脹陶粒的裝置系統(tǒng)，成為目前亟需解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述難題，本發(fā)明一種提高赤泥陶粒燒脹率的裝置系統(tǒng)，采用創(chuàng)新的焙燒制度，使球團(tuán)在焙燒之前釉化，完全包覆球團(tuán)，使球團(tuán)內(nèi)部產(chǎn)生的氣體不易逸出，提高赤泥陶粒的燒脹率；該裝置系統(tǒng)通過(guò)使用固體廢棄物作為主要原料，利用赤泥中的fe2o3資源，采用fe2o3和碳反應(yīng)作為發(fā)氣劑，代替了傳統(tǒng)以碳酸鹽為發(fā)氣劑，節(jié)約了資源，而且，碳在球團(tuán)內(nèi)不僅起fe2o3的還原劑同樣可以作為補(bǔ)充熱源的燃料，通過(guò)采用內(nèi)配燃料的方式，能夠使能量利用充分，節(jié)約了能耗；焙燒完成后的風(fēng)冷工藝可以降低陶粒之間的粘連率，提高了產(chǎn)品的成品率。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種提高赤泥陶粒燒脹率的裝置系統(tǒng)，包括混料機(jī)、圓盤造球機(jī)、干燥裝置、焙燒系統(tǒng)和冷卻裝置；其中，

所述混料機(jī)，用于將物料進(jìn)行混料處理使其混合均勻；

所述圓盤造球機(jī)與所述混料機(jī)相連，用于將物料進(jìn)行制球處理得到以混合均勻的陶粒基體材料作為球體、以包覆料作為表面包覆層的濕球團(tuán)；

所述干燥裝置與所述圓盤造球機(jī)相連，用于將濕球團(tuán)進(jìn)行干燥處理得到干球團(tuán)；

所述焙燒系統(tǒng)與所述干燥裝置連接，其包括一級(jí)加熱爐窯、過(guò)渡帶和二級(jí)加熱爐窯，所述一級(jí)加熱爐窯將干球團(tuán)進(jìn)行加熱處理使其表面包覆層熔化，所述過(guò)渡帶與所述一級(jí)加熱爐窯連接，將表面包覆層熔化后的干球團(tuán)在過(guò)渡帶迅速降溫，熔化的表面包覆層釉化使釉面包覆整個(gè)陶粒球團(tuán)，所述二次加熱爐窯與所述過(guò)渡帶連接，將釉化的陶粒在二次加熱爐窯進(jìn)行焙燒處理；

所述冷卻裝置與所述二級(jí)加熱爐窯相連，用于將焙燒后的球團(tuán)進(jìn)行冷卻處理。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明一種提高赤泥陶粒燒脹率的裝置系統(tǒng)，采用創(chuàng)新的焙燒制度，使球團(tuán)在焙燒之前釉化，完全包覆球團(tuán)，使球團(tuán)內(nèi)部產(chǎn)生的氣體不易逸出，提高赤泥陶粒的燒脹率；該裝置系統(tǒng)通過(guò)使用固體廢棄物作為主要原料，利用赤泥中的fe2o3資源，采用fe2o3和碳反應(yīng)作為發(fā)氣劑，代替了傳統(tǒng)以碳酸鹽為發(fā)氣劑，節(jié)約了資源，而且，碳在球團(tuán)內(nèi)不僅起fe2o3的還原劑同樣可以作為補(bǔ)充熱源的燃料，通過(guò)采用內(nèi)配燃料的方式，能夠使能量利用充分，節(jié)約了能耗；焙燒完成后的風(fēng)冷工藝可以降低陶粒之間的粘連率，提高了產(chǎn)品的成品率。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述焙燒系統(tǒng)還包括預(yù)熱爐窯，所述預(yù)熱爐窯分別與所述干燥裝置和一級(jí)加熱爐窯相連，將干球團(tuán)進(jìn)行預(yù)熱處理；所述預(yù)熱爐窯的升溫速度小于20℃/min，升溫至600-800℃，所述一級(jí)加熱爐窯溫度一直處于1300-1400℃之間。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述冷卻裝置包括急冷裝置和緩冷裝置，其中，所述急冷裝置與所述二次加熱爐窯相連，用于將焙燒后的球團(tuán)進(jìn)行急冷處理使其表面快速凝固，所述緩冷裝置與所述急冷裝置相連，用于將急冷后的球團(tuán)進(jìn)行緩冷處理使其降至室溫。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述急冷裝置為風(fēng)冷裝置。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，還包括研磨裝置，所述研磨裝置與所述混料機(jī)的入口相連，用于將物料進(jìn)行研磨處理。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，還包括烘干裝置和篩分裝置；其中，所述烘干裝置與所述研磨裝置的入口相連，用于將物料進(jìn)行烘干處理后排到研磨裝置中；所述篩分裝置分別與所述研磨裝置的出口、所述混料機(jī)的入口相連，用于將研磨后的物料進(jìn)行篩分處理，保證進(jìn)行混料處理的物料顆粒滿足要求。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，其特征在于，所述篩分裝置的篩子為0.074mm篩。

同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種利用上述的提高赤泥陶粒燒脹率的裝置系統(tǒng)的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：

(1)混料處理：稱取赤泥、粉煤灰、煤矸石、粘土和蘭碳粉作為陶?；w材料，稱取長(zhǎng)石和/或石英作為包覆料，將基體材料加入到基體材料混料機(jī)中進(jìn)行混料處理，將包覆料加入到包覆料混料機(jī)中進(jìn)行混料處理；

(2)制球處理：首先，將混料完成后的陶?；w材料加入圓盤造球機(jī)中進(jìn)行制球處理，將陶?；w材料制成陶粒濕球團(tuán)的球體，然后，將混料完成后的包覆料加入圓盤造球機(jī)中進(jìn)行濕球團(tuán)包覆處理，將其制成陶粒濕球團(tuán)的表面包覆層，得到以混合均勻的陶?；w材料作為球體、以包覆料作為表面包覆層的濕球團(tuán)；

(3)干燥處理：將陶粒濕球團(tuán)加入到干燥裝置中，進(jìn)行干燥處理，得到陶粒干球團(tuán)；

(4)焙燒處理：將陶粒干球團(tuán)加入到焙燒系統(tǒng)中，依次經(jīng)過(guò)預(yù)熱爐窯進(jìn)行預(yù)熱處理、一級(jí)加熱爐窯進(jìn)行加熱處理使其表面包覆層熔化、過(guò)渡帶進(jìn)行迅速降溫處理使包覆層釉化后的釉面包覆整個(gè)陶粒球團(tuán)、二級(jí)加熱爐窯進(jìn)行焙燒處理，得到陶粒球團(tuán)；

(5)冷卻處理：陶粒球團(tuán)焙燒完成后，直接進(jìn)入冷卻裝置進(jìn)行冷卻處理。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，步驟(1)中各個(gè)陶?；w材料的含量為：赤泥40-60份，粉煤灰20-40份，煤矸石10-20份，粘土5-10份，蘭碳粉1-5份；陶?；w材料進(jìn)行混料處理前還包括預(yù)處理步驟：各個(gè)原料依次進(jìn)入烘干裝置進(jìn)行烘干處理、研磨裝置進(jìn)行研磨處理、篩分裝置進(jìn)行篩分處理，使得全部原料能夠完全通過(guò)所述篩分裝置的0.074mm篩后再進(jìn)入混料機(jī)中進(jìn)行混料處理；包覆料進(jìn)行混料處理前進(jìn)行預(yù)處理：各個(gè)原料依次進(jìn)入烘干裝置進(jìn)行烘干處理、研磨裝置進(jìn)行研磨處理、篩分裝置進(jìn)行篩分處理，使得全部原料能夠完全通過(guò)所述篩分裝置的0.074mm篩后再進(jìn)入混料機(jī)中進(jìn)行混料處理。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，步驟(2)中陶?；w材料制成陶粒濕球團(tuán)的球體的制備過(guò)程為：將混料完成后的陶瓷基體材料加入圓盤造球機(jī)中，用噴霧的方式加水，于圓盤造球機(jī)中制成1-3mm的母球，然后，同時(shí)噴霧加水和加混合的陶瓷基體材料，使母球長(zhǎng)大，將其制成8-15mm的陶粒濕球團(tuán)的球體；包覆料制成陶粒濕球團(tuán)的表面包覆層的制備過(guò)程為：制成陶粒濕球團(tuán)的球體后，噴霧加水同時(shí)加入混料后的包覆料，包覆料將陶?；w材料制成的球體表面包覆起來(lái)，包覆層厚度為0.5-2mm，得到制成陶粒濕球團(tuán)的表面包覆層；

步驟(3)中的干燥處理的條件為：烘干溫度為105℃，烘干時(shí)間為24h；

步驟(4)中的預(yù)熱爐窯的預(yù)熱處理?xiàng)l件為：升溫速度為20℃/min以下，升溫至600-800℃，于600-800℃之間保溫0.5-1h；一級(jí)加熱爐窯進(jìn)行加熱處理的條件為：一級(jí)加熱爐窯溫度一直處于1300-1400℃之間，預(yù)熱后的球團(tuán)進(jìn)入一級(jí)加熱爐窯焙燒2-5分鐘；二級(jí)加熱爐窯進(jìn)行焙燒處理的條件為：二級(jí)加熱爐窯溫度一直處于1100-1300℃之間，經(jīng)一級(jí)加熱爐窯焙燒后的陶粒球團(tuán)進(jìn)入二級(jí)加熱爐窯焙燒5-30分鐘；

步驟(5)中的冷卻處理的條件為：包括急冷處理和緩冷處理，其中，陶粒球團(tuán)焙燒完成后，直接進(jìn)入急冷裝置進(jìn)行急冷處理，將陶粒降溫至400℃以下；然后，急冷處理完成的陶粒，進(jìn)入緩冷裝置進(jìn)行緩冷處理，降溫至室溫，收集包裝。

本發(fā)明的有益效果如下：

(1)本發(fā)明一種提高赤泥陶粒燒脹率的裝置系統(tǒng)，采用創(chuàng)新的焙燒制度，使球團(tuán)在焙燒之前釉化，完全包覆球團(tuán)，使球團(tuán)內(nèi)部產(chǎn)生的氣體不易逸出，提高赤泥陶粒的燒脹率。

(2)本發(fā)明一種提高赤泥陶粒燒脹率的裝置系統(tǒng)，通過(guò)使用固體廢棄物作為主要原料，利用赤泥中的fe2o3資源，采用fe2o3和碳反應(yīng)作為發(fā)氣劑，代替了傳統(tǒng)以碳酸鹽為發(fā)氣劑，節(jié)約了資源，而且，碳在球團(tuán)內(nèi)不僅起fe2o3的還原劑同樣可以作為補(bǔ)充熱源的燃料，通過(guò)采用內(nèi)配燃料的方式，能夠使能量利用充分，節(jié)約了能耗。

(3)本發(fā)明一種提高赤泥陶粒燒脹率的裝置系統(tǒng)，焙燒完成后的風(fēng)冷工藝可以降低陶粒之間的粘連率，提高了產(chǎn)品的成品率。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。

圖2為本發(fā)明裝置系統(tǒng)的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。下面描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。實(shí)施例中未注明具體技術(shù)或條件的，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻(xiàn)所描述的技術(shù)或條件或者按照產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過(guò)市購(gòu)獲得的常規(guī)產(chǎn)品。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種提高赤泥陶粒燒脹率的裝置系統(tǒng)，包括混料機(jī)、圓盤造球機(jī)、干燥裝置、焙燒系統(tǒng)和冷卻裝置；其中，所述混料機(jī)，用于將物料進(jìn)行混料處理使其混合均勻；所述圓盤造球機(jī)與所述混料機(jī)相連，用于將物料進(jìn)行制球處理得到以混合均勻的陶粒基體材料作為球體、以包覆料作為表面包覆層的濕球團(tuán)；所述干燥裝置與所述圓盤造球機(jī)相連，用于將濕球團(tuán)進(jìn)行干燥處理得到干球團(tuán)；所述焙燒系統(tǒng)與所述干燥裝置連接，其包括一級(jí)加熱爐窯、過(guò)渡帶和二級(jí)加熱爐窯，所述一級(jí)加熱爐窯將干球團(tuán)進(jìn)行加熱處理使其表面包覆層熔化，所述過(guò)渡帶與所述一級(jí)加熱爐窯連接，將表面包覆層熔化后的干球團(tuán)在過(guò)渡帶迅速降溫，熔化的表面包覆層釉化使釉面包覆整個(gè)陶粒球團(tuán)，所述二次加熱爐窯與所述過(guò)渡帶連接，將釉化的陶粒在二次加熱爐窯進(jìn)行焙燒處理；所述冷卻裝置與所述二級(jí)加熱爐窯相連，用于將焙燒后的球團(tuán)進(jìn)行冷卻處理。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明一種提高赤泥陶粒燒脹率的裝置系統(tǒng)，采用創(chuàng)新的焙燒制度，使球團(tuán)在焙燒之前釉化，完全包覆球團(tuán)，使球團(tuán)內(nèi)部產(chǎn)生的氣體不易逸出，提高赤泥陶粒的燒脹率；該裝置系統(tǒng)通過(guò)使用固體廢棄物作為主要原料，利用赤泥中的fe2o3資源，采用fe2o3和碳反應(yīng)作為發(fā)氣劑，代替了傳統(tǒng)以碳酸鹽為發(fā)氣劑，節(jié)約了資源，而且，碳在球團(tuán)內(nèi)不僅起fe2o3的還原劑同樣可以作為補(bǔ)充熱源的燃料，通過(guò)采用內(nèi)配燃料的方式，能夠使能量利用充分，節(jié)約了能耗；焙燒完成后的風(fēng)冷工藝可以降低陶粒之間的粘連率，提高了產(chǎn)品的成品率。

本發(fā)明提供的一種提高赤泥陶粒燒脹率的裝置系統(tǒng)，包括焙燒系統(tǒng)，用于將陶粒干球團(tuán)進(jìn)行焙燒處理。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述焙燒系統(tǒng)的入口與所述干燥裝置的出口連接，用于將所述干燥裝置排出的干球團(tuán)輸送到所述焙燒系統(tǒng)中進(jìn)行焙燒處理；所述焙燒系統(tǒng)的出口與所述冷卻裝置的入口連接，用于將所述焙燒系統(tǒng)中進(jìn)行焙燒處理后的球團(tuán)排放到所述冷卻裝置中進(jìn)行冷卻處理，由此，該裝置系統(tǒng)通過(guò)焙燒完成后的冷卻工藝，可以降低陶粒之間的粘連率，提高了產(chǎn)品的成品率。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述焙燒系統(tǒng)的構(gòu)造不受具體限制，只要能夠?qū)η驁F(tuán)進(jìn)行釉化后焙燒即可。所述焙燒系統(tǒng)包括預(yù)熱爐窯、一級(jí)加熱爐窯、過(guò)渡帶和二級(jí)加熱爐窯，其中，所述預(yù)熱爐窯與所述干燥裝置相連，用于將干球團(tuán)進(jìn)行預(yù)熱處理，所述一級(jí)加熱爐窯與所述預(yù)熱爐窯連接，用于將預(yù)熱后的干球團(tuán)進(jìn)行加熱處理使其表面包覆層熔化，所述過(guò)渡帶與所述一級(jí)加熱爐窯連接，用于將表面包覆層熔化后的干球團(tuán)迅速降溫進(jìn)行釉化處理使釉面包覆整個(gè)陶粒球團(tuán)，保證陶粒球團(tuán)內(nèi)部反應(yīng)產(chǎn)生的氣體不易逸出而提高其燒脹率，所述二次加熱爐窯與所述過(guò)渡帶連接，用于將釉化的陶粒進(jìn)行焙燒處理。進(jìn)一步的，所述預(yù)熱爐窯的升溫速度小于20℃/min，升溫至600-800℃，所述一級(jí)加熱爐窯溫度一直處于1300-1400℃之間。

所述焙燒系統(tǒng)的具體工作過(guò)程如下：將陶粒干球團(tuán)送入焙燒系統(tǒng)，首先，將干燥處理后的陶粒干球團(tuán)輸送到預(yù)熱爐窯中進(jìn)行預(yù)熱處理，通過(guò)較緩慢的升溫速度(20℃/min以下)對(duì)其進(jìn)行升溫，對(duì)陶粒干球團(tuán)進(jìn)行預(yù)熱；然后，經(jīng)過(guò)預(yù)熱后的陶粒干球團(tuán)進(jìn)入一級(jí)加熱爐窯中，所述一級(jí)加熱爐窯溫度一直處于1300-1400℃之間，使表面包覆料熔化后迅速進(jìn)入過(guò)渡帶降溫而發(fā)生釉化，得到釉化的陶粒，其釉面包覆整個(gè)球團(tuán)，使球團(tuán)內(nèi)部反應(yīng)產(chǎn)生的氣體不易逸出，從而提高陶粒的燒脹率；最后，由于過(guò)渡帶連接二次加熱爐窯，得到的釉化的陶粒進(jìn)入二次加熱爐窯內(nèi)進(jìn)行焙燒，陶粒球團(tuán)在二次加熱爐窯內(nèi)焙燒一定時(shí)間。由此，該裝置系統(tǒng)中的焙燒系統(tǒng)采用創(chuàng)新的焙燒制度，使球團(tuán)在焙燒之前釉化，完全包覆球團(tuán)，使球團(tuán)內(nèi)部產(chǎn)生的氣體不易逸出，提高赤泥陶粒的燒脹率。

本發(fā)明提供的一種提高赤泥陶粒燒脹率的裝置系統(tǒng)，包括冷卻裝置，所述冷卻裝置與所述二級(jí)加熱爐窯相連，用于將焙燒后的球團(tuán)進(jìn)行冷卻處理。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述冷卻裝置包括急冷裝置和緩冷裝置，所述急冷裝置與所述二次加熱爐窯相連，用于將焙燒后的球團(tuán)進(jìn)行急冷處理使其表面快速凝固，所述緩冷裝置與所述急冷裝置相連，用于將急冷后的球團(tuán)進(jìn)行緩冷處理使其降至室溫。進(jìn)一步的，所述急冷裝置為風(fēng)冷裝置，采用風(fēng)作為冷卻介質(zhì)對(duì)焙燒后的球團(tuán)進(jìn)行急冷處理，使其表面快速凝固，防止陶粒由于壓力的作用而收縮。由此，該裝置系統(tǒng)在物料完成焙燒后的風(fēng)冷工藝可以降低陶粒之間的粘連率，提高了產(chǎn)品的成品率。

本發(fā)明提供的一種赤泥生產(chǎn)燒脹陶粒的裝置系統(tǒng)，包括干燥裝置和造球裝置，用于將混合均勻的陶?；w材料和表面包覆料粉進(jìn)行制球和烘干處理，得到以混合均勻的陶?；w材料作為球體、以包覆料作為表面包覆層的干球團(tuán)。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述造球裝置的入口與所述混料機(jī)相連，用于將混合均勻的物料進(jìn)行制球處理，得到以混合均勻的陶?；w材料作為球體、以包覆料作為表面包覆層的濕球團(tuán)；所述造球裝置的出口與所述干燥裝置相連，用于將所述濕球團(tuán)進(jìn)行干燥處理得到干球團(tuán)。進(jìn)一步的，所述造球裝置可以是圓盤造球機(jī)；當(dāng)圓盤造球機(jī)開(kāi)始工作時(shí)，首先，用噴霧的方式加水，以混合均勻的陶?；w材料作為原料在圓盤造球機(jī)中制作母球，然后，同時(shí)噴霧加水和加混合均勻的陶?；w材料，使母球長(zhǎng)大，將其制成陶粒濕球團(tuán)，得到以混合均勻的陶?；w材料作為原料的陶粒濕球團(tuán)的球體，最后，制成陶粒濕球團(tuán)的球體后，噴霧加水同時(shí)加入包覆料粉，包覆料粉將陶粒濕球團(tuán)包覆起來(lái)，得到一個(gè)以混合均勻的陶?；w材料作為球體、以包覆料作為表面包覆層的陶粒濕球團(tuán)。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述干燥裝置的入口與所述造球裝置的出口相連，所述干燥裝置的出口與所述焙燒裝置的入口相連，用于將以混合均勻的陶?；w材料作為球體、以包覆料作為表面包覆層的陶粒濕球團(tuán)進(jìn)行干燥處理，得到干球團(tuán)。進(jìn)一步的，所述干燥裝置的類型不受具體限制，只要能夠?qū)袂驁F(tuán)在低溫條件下進(jìn)行烘干處理即可，例如所述干燥裝置可以為烘箱。

本發(fā)明提供了一種提高赤泥陶粒燒脹率的裝置系統(tǒng)，包括進(jìn)料系統(tǒng)，所述進(jìn)料系統(tǒng)與所述圓盤造球機(jī)連接，用于將陶?；w材料進(jìn)行預(yù)處理后輸送到圓盤造球機(jī)中。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述進(jìn)料系統(tǒng)包括混料機(jī)，所述混料機(jī)的出口與所述圓盤造球機(jī)的入口，用于將陶粒基體材料或者包覆料進(jìn)行混合處理。所述混料機(jī)的具體操作方法為：稱取一定質(zhì)量的陶粒基體材料或者包覆料作為原料，將各個(gè)陶粒基體材料或者包覆料按照一定的質(zhì)量比進(jìn)行添加配料，在所述混料機(jī)中混合均勻后排出。進(jìn)一步的，所述各個(gè)陶?；w材料為赤泥、粉煤灰、煤矸石和粘土；上述各個(gè)陶?；w材料的質(zhì)量比為：赤泥40-60份，粉煤灰20-40份，煤矸石10-20份，粘土5-10份，蘭碳粉1-5份；所述包覆料為長(zhǎng)石粉和石英粉中的至少一種。由此，使用固體廢棄物為主要原料，利用赤泥中的fe2o3資源，采用fe2o3和碳反應(yīng)作為發(fā)氣劑，代替了傳統(tǒng)以碳酸鹽為發(fā)氣劑，節(jié)約了資源，而且，碳在球團(tuán)內(nèi)不僅起fe2o3的還原劑同樣可以作為補(bǔ)充熱源的燃料，采用內(nèi)配燃料的方式，能夠使能量利用充分，節(jié)約了能耗。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述進(jìn)料系統(tǒng)還包括烘干裝置、研磨裝置和篩分裝置，用于對(duì)陶?；w材料或者包覆料進(jìn)行烘干后細(xì)磨處理，并且細(xì)磨至全部陶?；w材料或者包覆料能夠完全過(guò)篩。所述烘干裝置與所述研磨裝置的入口相連，用于將陶?；w材料或者包覆料分別進(jìn)行烘干處理后排到研磨裝置中；所述研磨裝置分別與所述烘干裝置的出口和所述篩分裝置的入口相連，用于將烘干后的陶?；w材料或者包覆料分別輸送到研磨裝置中進(jìn)行細(xì)磨，使得陶?；w材料或者包覆料的顆粒更細(xì)小，有利于各個(gè)陶?；w材料間或者包覆料分別進(jìn)行均勻混合；所述篩分裝置分別與所述研磨裝置的出口、所述混料機(jī)的入口相連，用于將研磨后的陶?；w材料或者包覆料分別進(jìn)行篩分處理，保證進(jìn)行混料處理的陶?；w材料或者包覆料顆粒滿足要求。進(jìn)一步的，所述篩分裝置的篩子為0.074mm篩，由此，實(shí)現(xiàn)了將原料經(jīng)過(guò)烘干后細(xì)磨，細(xì)磨至全部陶?；w材料或者包覆料能夠完全通過(guò)0.074mm篩。

同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種利用上述的提高赤泥陶粒燒脹率的裝置系統(tǒng)的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：

(1)混料處理：稱取赤泥、粉煤灰、煤矸石、粘土和蘭碳粉作為陶?；w材料，稱取長(zhǎng)石和/或石英作為包覆料，將基體材料加入到基體材料混料機(jī)中進(jìn)行混料處理，將包覆料加入到包覆料混料機(jī)中進(jìn)行混料處理。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述進(jìn)料系統(tǒng)還包括烘干裝置、研磨裝置、篩分裝置和混料裝置，用于對(duì)陶?；w材料依次進(jìn)行烘干、細(xì)磨、篩分和混合的層層預(yù)處理，得到混合均勻的物料。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述烘干裝置與所述研磨裝置的入口相連，用于將陶?；w材料進(jìn)行烘干處理后排到研磨裝置中；所述研磨裝置分別與所述烘干裝置的出口和所述篩分裝置的入口相連，用于將烘干后的陶粒基體材料輸送到研磨裝置中進(jìn)行細(xì)磨，使得陶?；w材料的顆粒更細(xì)小，有利于各個(gè)陶?；w材料間進(jìn)行均勻混合；所述篩分裝置分別與所述研磨裝置的出口、所述混料機(jī)的入口相連，用于將研磨后的陶?；w材料進(jìn)行篩分處理，保證進(jìn)行混料處理的陶?；w材料顆粒滿足要求；所述混料機(jī)的出口與所述圓盤造球機(jī)的入口，用于將陶?；w材料進(jìn)行混合處理。進(jìn)一步的，步驟(1)中的陶瓷基體材料為：赤泥、粉煤灰、煤矸石、粘土和蘭碳粉；上述各個(gè)陶?；w材料的含量為：赤泥40-60份，粉煤灰20-40份，煤矸石10-20份，粘土5-10份，蘭碳粉1-5份；所述包覆料為長(zhǎng)石粉和石英粉中的至少一種。由此，使用固體廢棄物為主要原料，利用赤泥中的fe2o3資源，采用fe2o3和碳反應(yīng)作為發(fā)氣劑，代替了傳統(tǒng)以碳酸鹽為發(fā)氣劑，節(jié)約了資源，而且，碳在球團(tuán)內(nèi)不僅起fe2o3的還原劑同樣可以作為補(bǔ)充熱源的燃料，采用內(nèi)配燃料的方式，能夠使能量利用充分，節(jié)約了能耗。

陶粒基體材料進(jìn)行混料處理前進(jìn)行預(yù)處理的具體工作過(guò)程如下：各個(gè)原料依次進(jìn)入烘干裝置進(jìn)行烘干處理、研磨裝置進(jìn)行研磨處理、篩分裝置進(jìn)行篩分處理，使得全部原料能夠完全通過(guò)所述篩分裝置的0.074mm篩后再進(jìn)入混料機(jī)中進(jìn)行混料處理；包覆料進(jìn)行混料處理前進(jìn)行預(yù)處理：各個(gè)原料依次進(jìn)入烘干裝置進(jìn)行烘干處理、研磨裝置進(jìn)行研磨處理、篩分裝置進(jìn)行篩分處理，使得全部原料能夠完全通過(guò)所述篩分裝置的0.074mm篩后再進(jìn)入混料機(jī)中進(jìn)行混料處理。其中，包覆料為長(zhǎng)石粉或者石英粉、或者長(zhǎng)石粉和石英粉的混合物；由此，實(shí)現(xiàn)了將包覆料經(jīng)過(guò)烘干后細(xì)磨，細(xì)磨至全部陶?；w材料能夠完全通過(guò)0.074mm篩。

(2)制球處理：首先，將混料完成后的陶?；w材料加入圓盤造球機(jī)中進(jìn)行制球處理，將陶?；w材料制成陶粒濕球團(tuán)的球體，然后，將混料完成后的包覆料加入圓盤造球機(jī)中進(jìn)行濕球團(tuán)包覆處理，將其制成陶粒濕球團(tuán)的表面包覆層，得到以混合均勻的陶?；w材料作為球體、以包覆料作為表面包覆層的濕球團(tuán)。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述造球裝置的入口與所述混料機(jī)相連，用于將混合均勻的物料進(jìn)行制球處理，得到以混合均勻的陶?；w材料作為球體、以包覆料作為表面包覆層的濕球團(tuán)；所述造球裝置的出口與所述干燥裝置相連，用于將所述濕球團(tuán)進(jìn)行干燥處理得到干球團(tuán)。進(jìn)一步的，所述造球裝置可以是圓盤造球機(jī)；當(dāng)圓盤造球機(jī)開(kāi)始工作時(shí)，首先，用噴霧的方式加水，以混合均勻的陶?；w材料作為原料在圓盤造球機(jī)中制作母球，然后，同時(shí)噴霧加水和加混合均勻的陶?；w材料，使母球長(zhǎng)大，將其制成陶粒濕球團(tuán)，得到以混合均勻的陶?；w材料作為原料的陶粒濕球團(tuán)的球體，最后，制成陶粒濕球團(tuán)的球體后，噴霧加水同時(shí)加入包覆料粉，包覆料粉將陶粒濕球團(tuán)包覆起來(lái)，得到一個(gè)以混合均勻的陶?；w材料作為球體、以包覆料作為表面包覆層的陶粒濕球團(tuán)。進(jìn)一步的，步驟(2)中陶粒基體材料制成陶粒濕球團(tuán)的球體的制備過(guò)程為：將混料完成后的陶瓷基體材料加入圓盤造球機(jī)中，用噴霧的方式加水，于圓盤造球機(jī)中制成1-3mm的母球，然后，同時(shí)噴霧加水和加混合的陶瓷基體材料，使母球長(zhǎng)大，將其制成8-15mm的陶粒濕球團(tuán)的球體；包覆料制成陶粒濕球團(tuán)的表面包覆層的制備過(guò)程為：制成陶粒濕球團(tuán)的球體后，噴霧加水同時(shí)加入混料后的包覆料，包覆料將陶?；w材料制成的球體表面包覆起來(lái)，包覆層厚度為0.5-2mm，得到制成陶粒濕球團(tuán)的表面包覆層。

(3)干燥處理：將陶粒濕球團(tuán)加入到干燥裝置中，進(jìn)行干燥處理，得到陶粒干球團(tuán)。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述干燥裝置的入口與所述造球裝置的出口相連，所述干燥裝置的出口與所述焙燒裝置的入口相連，用于將以混合均勻的陶?；w材料作為球體、以包覆料作為表面包覆層的陶粒濕球團(tuán)進(jìn)行干燥處理，得到干球團(tuán)。進(jìn)一步的，所述干燥裝置的類型不受具體限制，只要能夠?qū)袂驁F(tuán)在低溫條件下進(jìn)行烘干處理即可，例如所述干燥裝置可以為烘箱。所述步驟(3)中的干燥處理的條件為：烘干溫度為105℃，烘干時(shí)間為24h。

(4)焙燒處理：將陶粒干球團(tuán)加入到焙燒系統(tǒng)中，依次經(jīng)過(guò)預(yù)熱爐窯進(jìn)行預(yù)熱處理、一級(jí)加熱爐窯進(jìn)行加熱處理使其表面包覆層熔化、過(guò)渡帶進(jìn)行迅速降溫處理使包覆層釉化后的釉面包覆整個(gè)陶粒球團(tuán)、二級(jí)加熱爐窯進(jìn)行焙燒處理，得到陶粒球團(tuán)。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述焙燒系統(tǒng)的入口與所述干燥裝置的出口連接，用于將所述干燥裝置排出的干球團(tuán)輸送到所述焙燒系統(tǒng)中進(jìn)行焙燒處理；所述焙燒系統(tǒng)的出口與所述冷卻裝置的入口連接，用于將所述焙燒系統(tǒng)中進(jìn)行焙燒處理后的球團(tuán)排放到所述冷卻裝置中進(jìn)行冷卻處理，由此，該裝置系統(tǒng)通過(guò)焙燒完成后的冷卻工藝，可以降低陶粒之間的粘連率，提高了產(chǎn)品的成品率。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述焙燒系統(tǒng)包括預(yù)熱爐窯、一級(jí)加熱爐窯、過(guò)渡帶和二級(jí)加熱爐窯，其中，所述預(yù)熱爐窯與所述干燥裝置相連，用于將干球團(tuán)進(jìn)行預(yù)熱處理，所述一級(jí)加熱爐窯與所述預(yù)熱爐窯連接，用于將預(yù)熱后的干球團(tuán)進(jìn)行加熱處理使其表面包覆層熔化，所述過(guò)渡帶與所述一級(jí)加熱爐窯連接，用于將表面包覆層熔化后的干球團(tuán)迅速降溫進(jìn)行釉化處理使釉面包覆整個(gè)陶粒球團(tuán)，保證陶粒球團(tuán)內(nèi)部反應(yīng)產(chǎn)生的氣體不易逸出而提高其燒脹率，所述二次加熱爐窯與所述過(guò)渡帶連接，用于將釉化的陶粒進(jìn)行焙燒處理。進(jìn)一步的，步驟(4)中的預(yù)熱爐窯的預(yù)熱處理?xiàng)l件為：升溫速度為20℃/min以下，升溫至600-800℃，于600-800℃之間保溫0.5-1h；一級(jí)加熱爐窯進(jìn)行加熱處理的條件為：一級(jí)加熱爐窯溫度一直處于1300-1400℃之間，預(yù)熱后的球團(tuán)進(jìn)入一級(jí)加熱爐窯焙燒2-5分鐘；二級(jí)加熱爐窯進(jìn)行焙燒處理的條件為：二級(jí)加熱爐窯溫度一直處于1100-1300℃之間，經(jīng)一級(jí)加熱爐窯焙燒后的陶粒球團(tuán)進(jìn)入二級(jí)加熱爐窯焙燒5-30分鐘；

所述焙燒系統(tǒng)的具體工作過(guò)程如下：將陶粒干球團(tuán)送入焙燒系統(tǒng)，首先，將干燥處理后的陶粒干球團(tuán)輸送到預(yù)熱爐窯中進(jìn)行預(yù)熱處理，通過(guò)較緩慢的升溫速度(20℃/min以下)對(duì)其進(jìn)行升溫，對(duì)陶粒干球團(tuán)進(jìn)行預(yù)熱；然后，經(jīng)過(guò)預(yù)熱后的陶粒干球團(tuán)進(jìn)入一級(jí)加熱爐窯中，所述一級(jí)加熱爐窯溫度一直處于1300-1400℃之間，使表面包覆料熔化后迅速進(jìn)入過(guò)渡帶降溫而發(fā)生釉化，得到釉化的陶粒，其釉面包覆整個(gè)球團(tuán)，使球團(tuán)內(nèi)部反應(yīng)產(chǎn)生的氣體不易逸出，從而提高陶粒的燒脹率；最后，由于過(guò)渡帶連接二次加熱爐窯，得到的釉化的陶粒進(jìn)入二次加熱爐窯內(nèi)進(jìn)行焙燒，陶粒球團(tuán)在二次加熱爐窯內(nèi)焙燒一定時(shí)間。由此，該裝置系統(tǒng)中的焙燒系統(tǒng)采用創(chuàng)新的焙燒制度，使球團(tuán)在焙燒之前釉化，完全包覆球團(tuán)，使球團(tuán)內(nèi)部產(chǎn)生的氣體不易逸出，提高赤泥陶粒的燒脹率。

(5)冷卻處理：陶粒球團(tuán)焙燒完成后，直接進(jìn)入冷卻裝置進(jìn)行冷卻處理。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述冷卻裝置包括急冷裝置和緩冷裝置，其中，所述急冷裝置與所述二次加熱爐窯相連，用于將焙燒后的球團(tuán)進(jìn)行急冷處理使其表面快速凝固，所述緩冷裝置與所述急冷裝置相連，用于將急冷后的球團(tuán)進(jìn)行緩冷處理使其降至室溫。進(jìn)一步的，所述急冷裝置為風(fēng)冷裝置，采用風(fēng)作為冷卻介質(zhì)對(duì)焙燒后的球團(tuán)進(jìn)行急冷處理，使其表面快速凝固，防止陶粒由于壓力的作用而收縮。進(jìn)一步的，步驟(5)中的冷卻處理的條件為：包括急冷處理和緩冷處理，其中，陶粒球團(tuán)焙燒完成后，直接進(jìn)入急冷裝置進(jìn)行急冷處理，將陶粒降溫至400℃以下；然后，急冷處理完成的陶粒，進(jìn)入緩冷裝置進(jìn)行緩冷處理，降溫至室溫，收集包裝。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明一種提高赤泥陶粒燒脹率的裝置系統(tǒng)，采用創(chuàng)新的焙燒制度，使球團(tuán)在焙燒之前釉化，完全包覆球團(tuán)，使球團(tuán)內(nèi)部產(chǎn)生的氣體不易逸出，提高赤泥陶粒的燒脹率；該裝置系統(tǒng)通過(guò)使用固體廢棄物作為主要原料，利用赤泥中的fe2o3資源，采用fe2o3和碳反應(yīng)作為發(fā)氣劑，代替了傳統(tǒng)以碳酸鹽為發(fā)氣劑，節(jié)約了資源，而且，碳在球團(tuán)內(nèi)不僅起fe2o3的還原劑同樣可以作為補(bǔ)充熱源的燃料，通過(guò)采用內(nèi)配燃料的方式，能夠使能量利用充分，節(jié)約了能耗；焙燒完成后的風(fēng)冷工藝可以降低陶粒之間的粘連率，提高了產(chǎn)品的成品率。

實(shí)施例一

基體材料為將燒結(jié)法赤泥40份、粉煤灰粉30份、煤矸石15份、粘土10份，蘭碳粉5份，分別烘干并球磨后，均通過(guò)200目方孔篩，包覆料為長(zhǎng)石粉過(guò)200目方孔篩，基體材料于圓盤造球機(jī)中噴水制成8-12mm的陶粒濕球團(tuán)，陶粒濕球團(tuán)噴霧加水，加入包覆料粉使球團(tuán)表面得到1-3mm的包覆層，將陶粒濕球團(tuán)放入烘干箱中烘干，烘干溫度105℃，烘干24h，干燥后的陶粒球團(tuán)于預(yù)熱爐中預(yù)熱至800℃，預(yù)熱后的球團(tuán)送入1350℃的一級(jí)加熱爐，表面釉化后送入鏈篦機(jī)中焙燒，焙燒制度為最高溫度1200℃，焙燒30min。燒成后急冷至400℃以下。制成的陶粒滿足國(guó)標(biāo)gb/t1743.1-2010標(biāo)準(zhǔn)的要求，可作為混凝土輕集料使用。

實(shí)施例二

基體材料為將拜耳法赤泥60份、粉煤灰粉20份、煤矸石10份、蘭碳粉5份，粘土5份，分別烘干并球磨后，均通過(guò)200目方孔篩，包覆料為長(zhǎng)石粉過(guò)200目方孔篩，基體材料于圓盤造球機(jī)中噴水制成10-15mm的陶粒濕球團(tuán)，陶粒濕球團(tuán)噴霧加水，加入包覆料粉使球團(tuán)表面得到1-3mm的包覆層，將陶粒濕球團(tuán)放入烘干箱中烘干，烘干溫度105℃，烘干24h，干燥后的陶粒球團(tuán)于預(yù)熱爐中預(yù)熱至800℃，預(yù)熱后的球團(tuán)送入1300℃的一級(jí)加熱爐，表面釉化后送入輥道窯中焙燒，焙燒制度為最高溫度1250℃，焙燒15min。燒成后急冷至400℃以下。制成的陶粒滿足國(guó)標(biāo)gb/t1743.1-2010標(biāo)準(zhǔn)的要求，可作為混凝土輕集料使用。

以上對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本申請(qǐng)的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本申請(qǐng)的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本申請(qǐng)的限制。

在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書(shū)中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。