一種增強陶粒強度的固化劑及其制備方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及固化劑技術(shù)領域，尤其涉及一種增強陶粒強度的固化劑及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 陶粒是陶質(zhì)的顆粒，陶粒的外觀特征大部分呈圓形或橢圓形球體，但也有一些仿 碎石陶粒不是圓形或橢圓形球體，而呈不規(guī)則碎石狀。陶粒形狀因工藝不同而各異。陶粒 可解決質(zhì)量、防火、隔熱、保溫等工程上的難題，亦可用于園藝種植及水耕種植。
[0003] 現(xiàn)有的陶粒以污泥為主要原料，以高嶺土、粉煤灰等為輔料，在一定的工藝條件 下，控制污泥的脫碳和燒脹而成，而污泥往往取自城市生活污水、印染污水、電鍍廢水等處 理后的污泥，含有大量有機污染物、無機污染物，由于原料的化學組成和微觀結(jié)構(gòu)較為復 雜，現(xiàn)有陶粒的強度有待提尚。
[0004] 因此，亟需一種能夠可對陶粒原料進行改性以提高強度的固化劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種對陶粒原料進行改性以提高陶粒 強度的固化劑。
[0006] 本發(fā)明的另一目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種增強陶粒強度的固化劑的制 備方法。
[0007] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。
[0008] 一種增強陶粒強度的固化劑，它包括以下重量份的原料：鋁礬土 10~30份、淀粉黃 原酸酯5~9份、氧化石墨烯1~3份、膨潤土 5~9份、殼聚糖-石墨烯復合材料1~3份、糊精 10~12份、單硬脂酸甘油酯10~15份、氧化鎂5~9份、粉煤灰20~35份。
[0009] 其中，所述增強陶粒強度的固化劑包括以下重量份的原料：鋁礬土 20~30份、淀粉 黃原酸酯5~7份、氧化石墨烯1~2份、膨潤土 7~9份、殼聚糖-石墨烯復合材料2~3份、糊精 10~11份、單硬脂酸甘油酯13~15份、氧化鎂5~7份、粉煤灰20~28份。
[0010] 其中，所述增強陶粒強度的固化劑包括以下重量份的原料：鋁礬土 10~20份、淀粉 黃原酸酯7~9份、氧化石墨烯2~3份、膨潤土 5~6份、殼聚糖-石墨烯復合材料1~2份、糊精 11~12份、單硬脂酸甘油酯10~13份、氧化鎂8~9份、粉煤灰29~35份。
[0011] 優(yōu)選地，所述增強陶粒強度的固化劑包括以下重量份的原料：鋁礬土 15~25份、淀 粉黃原酸酯7~8份、氧化石墨烯2~3份、膨潤土 6~8份、殼聚糖-石墨烯復合材料1~3份、糊 精10~12份、單硬脂酸甘油酯12~14份、氧化鎂6~8份、粉煤灰25~32份。
[0012] 進一步地，它還包括2~8重量份的鋰輝石。
[0013] 進一步地，它還包括1~3重量份的脂肪酸甲酯。
[0014] 鋁礬土又稱礬土或鋁土礦，主要成分是氧化鋁，系含有雜質(zhì)的水合氧化鋁，是一種 土狀礦物。鋁礬土與膨潤土、糊精、單硬脂酸甘油酯復配，使陶粒具有重量輕、穩(wěn)定性好、強 度高等優(yōu)點。
[0015] 淀粉黃原酸酯（1SX)，是一種重金屬高效脫除劑，能與許多重金屬離子生成絡合 物，能夠吸附和解吸重金屬、氰化物等，能固定重金屬，且沒有殘余硫化物存在，且來源廣 泛，價格低廉，具有廣闊的應用前景。
[0016] 氧化石墨烯是石墨粉末經(jīng)化學氧化及剝離后的產(chǎn)物，氧化石墨烯是單一的原子 層，可以隨時在橫向尺寸上擴展到數(shù)十微米。氧化石墨烯具有較大的比表面積，可用于有機 物污染物的降解，對金屬離子具有很高的吸附能力。
[0017] 膨潤土是一種以蒙脫石為主要成分的粘土礦物。膨潤土具有強的吸濕性和膨脹 性，可吸附8~15倍于自身體積的水量，體積膨脹可達數(shù)倍至30倍；在水介質(zhì)中能分散成 膠凝狀和懸浮狀，這種介質(zhì)溶液具有一定的黏滯性、觸變性和潤滑性；有較強的陽離子交換 能力；對各種氣體、液體、有機物質(zhì)有一定的吸附能力，最大吸附量可達5倍于自身的重量； 它與水、泥或細沙的摻和物具有可塑性和黏結(jié)性；具有表面活性的酸性漂白土 (活性白土、 天然漂白土-酸性白土）能吸附有色離子。
[0018] 殼聚糖-石墨烯復合材料具有較大的比表面積和獨特的介孔結(jié)構(gòu)，殼聚糖-石墨 烯復合材料的雙倍螺旋結(jié)構(gòu)、殼聚糖和石墨烯之間的靜電作用、氫鍵作用和范德華力都增 強了對金屬離子的去除能力。
[0019] 糊精具有較好的流動性、較強的粘合能力和吸附能力，能夠向原料內(nèi)滲透，提高原 料間的粘合力，改善物理性能，提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
[0020] 單硬脂酸甘油酯具有一個親油的長鏈脂肪碳基和兩個親水的羥基，具有良好的非 離子表面活性，能分別吸附在水和油這兩種相互排斥的相面上，形成、薄分子層，原本互不 相容的兩種物質(zhì)，在單硬脂酸甘油酯的介入下能混合均勻，形成均質(zhì)狀態(tài)的分散體系，改變 了之前的物理狀態(tài)。
[0021] 鋰輝石化合物屬于低熔點成分，鋰輝石與鋁礬土、膨潤土、糊精、單硬脂酸甘油酯 復配，呈現(xiàn)較強的熔劑效應，增強陶粒強度，提高陶粒化學穩(wěn)定性。
[0022] -種增強陶粒強度的固化劑的制備方法，所述制備步驟如下：按照重量份量取原 料，將原料投入反應釜，反應釜加溫至80°C~90°C，同時以80~120r/min的轉(zhuǎn)速攪拌30~60 分鐘，20000HZ~50000Hz超聲波振動15~30分鐘，反應后流入壓片機，進行壓片冷卻成型，經(jīng) 粉碎制得增強陶粒強度的固化劑。
[0023] 本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明的增強陶粒強度的固化劑用于對陶粒原料進行 改性，使各原料達到互容的目的，形成均質(zhì)狀態(tài)的分散體系，改變了之前的物理狀態(tài)，可固 化穩(wěn)定原料中的有機、無機污染物，優(yōu)選原料復配可以有效地提高陶粒強度的質(zhì)量，以達到 提高陶粒強度的目的。
【具體實施方式】
[0024] 以下結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明進行詳細的描述。
[0025] 實施例1。
[0026] -種增強陶粒強度的固化劑，它包括以下重量份的原料：鋁礬土 20份、淀粉黃原 酸酯5份、氧化石墨烯3份、膨潤土 5份、殼聚糖-石墨烯復合材料3份、糊精10份、單硬脂 酸甘油酯15份、氧化鎂5份、粉煤灰35份。
[0027]-種增強陶粒強度的固化劑的制備方法，所述制備步驟如下：按照重量份量取原 料，將原料投