一種用于屋頂綠化的輕質(zhì)免燒陶粒及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于一種用于屋頂綠化的輕質(zhì)免燒陶粒及其制備方法，屬于屋頂綠化領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們對于綠化的要求越來越高，陶粒也慢慢成為覆蓋綠化的主要材料，通過陶粒的覆蓋，可以保溫、節(jié)水、促進(jìn)植物生長、改善土壤生態(tài)環(huán)境，是一種經(jīng)濟(jì)效益非常高的種植方法。
[0003]城鎮(zhèn)污泥是城鎮(zhèn)污水處理廠處理污水最后留下來的污泥，其含水量高，有機(jī)物含量高，顆粒較細(xì)，再次進(jìn)行處理的費(fèi)用很高，隨意丟棄會造成二次污染，將城鎮(zhèn)污泥合理利用也是現(xiàn)在研究的熱點(diǎn)，如王謀泉等研究了一種利用城鎮(zhèn)污泥、黃土和鐵礦粉燒制陶粒的方法(CN102173745A)，不過該方法為燒結(jié)法，成本較高，且工藝較為復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對上述問題，研制出一種用于屋頂綠化的輕質(zhì)免燒陶粒及其制備方法，其制備方法為免燒蒸汽養(yǎng)護(hù)法。
[0005]—種用于屋頂綠化的輕質(zhì)免燒陶粒的制備方法，包括如下制備步驟:
[0006](I)備料:以城鎮(zhèn)污泥和粉煤灰為主要原料，以生石灰、石膏、波蘭特水泥、硫化亞鐵和秸桿灰為輔助成分，以碳酸鋰、鋁礬土、螢石粉、焦磷酸鈉、月桂醇醚磷酸酯鉀、納米氧化鋁為添加劑；各原料的重量份為:
[0007]城鎮(zhèn)污泥20-40份；
[0008]粉煤灰20-40份；
[0009]生石灰5-10份；
[0010]石膏5-10 份；
[0011]波蘭特水泥5-10份；
[0012]硫化亞鐵5-10份；
[0013]秸桿灰5-10份；
[0014]碳酸鋰1-3份；
[0015]鋁礬土1-3 份；
[0016]螢石粉1-3份；
[0017]焦磷酸鈉1-3份；
[0018]月桂醇醚磷酸酯鉀1-3份；
[0019]納米氧化鋁1-3份；
[0020](2)混合:將各原料混合，然后加入適量的水，充分?jǐn)嚢?，得到漿料；
[0021](3)造粒成型:將漿料造粒成型，獲得粒徑為3-7_的陶粒；
[0022](4)蒸汽養(yǎng)護(hù):將陶粒放入蒸汽室中養(yǎng)護(hù)24-48小時，養(yǎng)護(hù)溫度為85-100攝氏度；即得免燒陶粒。
[0023]作為優(yōu)選，在蒸汽養(yǎng)護(hù)前，還包括如下步驟:將陶粒放入放入養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)24小時，控制養(yǎng)護(hù)室的溫度在26°C，濕度應(yīng)在70%以上。
[0024]作為優(yōu)選，所述混合為球磨混合，球磨時間為5h。
[0025]作為優(yōu)選，所述納米氧化鋁為納米氧化鋁溶膠，粒徑為30-100nm。
[0026]作為優(yōu)選，所述蒸汽養(yǎng)護(hù)的養(yǎng)護(hù)溫度為90攝氏度。
[0027]—種使用上述制備方法制備得到的輕質(zhì)免燒陶粒。
[0028]作為優(yōu)選，輕質(zhì)免燒陶粒的表觀密度低于1.1g/cm3。
[0029]一種使用上述輕質(zhì)免燒陶粒用于屋頂綠化的用途。
[0030]本發(fā)明的有益效果:
[0031]通過合理配制原料，采用蒸汽養(yǎng)護(hù)的方法，以城鎮(zhèn)污泥和粉煤灰為主要原料，以生石灰、石膏、波蘭特水泥、硫化亞鐵和秸桿灰為輔助成分，以碳酸鋰、鋁礬土、螢石粉、焦磷酸鈉、月桂醇醚磷酸酯鉀、納米氧化鋁為添加劑，制備得到了輕質(zhì)免燒陶粒。采用城鎮(zhèn)污泥為原料，合理的進(jìn)行回收利用，避免污泥的二次污染，同時，城鎮(zhèn)污泥由于有機(jī)物含量高，也是非常適合用于屋頂綠化。同時，粉煤灰的使用，可以調(diào)節(jié)城鎮(zhèn)污泥中硅/鋁的比例，使得所制備的陶粒具有優(yōu)良的物化性能。通過選擇生石灰、石膏、波蘭特水泥、硫化亞鐵和秸桿灰及其合適的重量份，讓城鎮(zhèn)污泥和粉煤灰能夠免燒制備得到陶粒，其中石膏起到激發(fā)劑的作用；同時，硫化亞鐵起到第二激發(fā)劑的作用；而助劑對于形成輕質(zhì)免燒陶粒產(chǎn)生非常重要的作用，月桂醇醚磷酸酯鉀和納米氧化鋁溶膠，起到粘結(jié)的作用，其中的納米氧化鋁還通過與輔助成分結(jié)合，形成鋁酸鹽物質(zhì)，使得陶粒具有更優(yōu)質(zhì)的物化性能；而碳酸鋰、鋁礬土、螢石粉、焦磷酸鈉等無機(jī)鹽，通過引入無機(jī)陰、陽離子，促進(jìn)硅酸鈣的形成，繼而提高陶粒的孔隙率；
[0032]該陶粒制備工藝簡單，通過選擇合適的制備工藝，備料、混合、造粒成型和蒸汽養(yǎng)護(hù)，得到免燒陶粒，該制備方法尤其是養(yǎng)護(hù)時間和養(yǎng)護(hù)溫度對于陶粒的物化性能有重要影響。該方法易于工業(yè)化，原料來源廣泛，非常適合應(yīng)用于屋頂綠化。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合具體的實(shí)施例，并參照數(shù)據(jù)進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例只是為了舉例說明本發(fā)明，而非以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
[0034]實(shí)施例1:
[0035]—種用于屋頂綠化的輕質(zhì)免燒陶粒的制備方法，包括如下制備步驟:
[0036](I)備料:以城鎮(zhèn)污泥和粉煤灰為主要原料，以生石灰、石膏、波蘭特水泥、硫化亞鐵和秸桿灰為輔助成分，以碳酸鋰、鋁礬土、螢石粉、焦磷酸鈉、月桂醇醚磷酸酯鉀、納米氧化鋁為添加劑；各原料的重量份為:
[0037]城鎮(zhèn)污泥30份；
[0038]粉煤灰30份；
[0039]生石灰7份；
[0040]石膏7份；
[0041 ] 波蘭特水泥7份；
[0042]硫化亞鐵7份；
[0043]秸桿灰7份；
[0044]碳酸鋰2份；
[0045]鋁礬土 2份；
[0046]螢石粉2份；
[0047]焦磷酸鈉2份；
[0048]月桂醇醚磷酸酯鉀2份；
[0049]納米氧化鋁2份；
[0050](2)混合:將各原料混合，然后加入適量的水，充分?jǐn)嚢?，得到漿料；
[0051](3)造粒成型:將漿料造粒成型，獲得粒徑為5mm的陶粒；
[0052](4)蒸汽養(yǎng)護(hù):將陶粒放入蒸汽室中養(yǎng)護(hù)36小時，養(yǎng)護(hù)溫度為90攝氏度；即得免燒陶粒；
[0053]在蒸汽養(yǎng)護(hù)前，還包括如下步驟:將陶粒放入放入養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)24小時，控制養(yǎng)護(hù)室的溫度在26°C，濕度應(yīng)在70%以上。
[0054]所述混合為球磨混合，球磨時間為5h。
[0055]所述納米氧化鋁為納米氧化鋁溶膠，粒徑為70nm。
[0056]—種使用上述制備方法制備得到的輕質(zhì)免燒陶粒。輕質(zhì)免燒陶粒的表觀密度為0.98g/cm30
[0057]一種使用上述輕質(zhì)免燒陶粒用于屋頂綠化的用途。
[0058]實(shí)施例2:
[0059]—種用于屋頂綠化的輕質(zhì)免燒陶粒的制備方法，包括如下制備步驟:
[0060](I)備料:以城鎮(zhèn)污泥和粉煤灰為主要原料，以生石灰、石膏、波蘭特水泥、硫化亞鐵和秸桿灰為輔助成分，以碳酸鋰、鋁礬土、螢石粉、焦磷酸鈉、月桂醇醚磷酸酯鉀、納米氧化鋁為添加劑；各原料的重量份為:
[0061]城鎮(zhèn)污泥25份；
[0062]粉煤灰35份；
[0063]生石灰6份；
[0064]石膏7份；
[0065]波蘭特水泥6份；
[0066]硫化亞鐵6份；
[0067]秸桿灰7份；
[0068]碳酸鋰3份；
[0069]鋁礬土 3份；
[0070]螢石粉2份；
[0071]焦磷酸鈉I份；
[0072]月桂醇醚磷酸酯鉀2份；
[0073]納米氧化鋁I份；
[0074](2)混合:將各原料混合，然后加入適量的水，充分?jǐn)嚢?，得到漿料；
[0075](3)造粒成型:將漿料造粒成型，獲得粒徑為4_的陶粒；
[0076](4)蒸汽養(yǎng)護(hù):將陶粒放入蒸汽室中養(yǎng)護(hù)32小時，養(yǎng)護(hù)溫度為95攝氏度卩得免燒陶粒；
[0077]在蒸汽養(yǎng)護(hù)前，還包括如下步驟:將陶粒放入放入養(yǎng)護(hù)室中養(yǎng)護(hù)24小時，控制養(yǎng)護(hù)室的溫度在26°C，濕度應(yīng)在70%以上。
[0078]所述混合為球磨混合，球磨時間為5h。
[0079]所述納米氧化鋁為納米氧化鋁溶膠，粒徑為50nm。
[0080]一種使用上述制備方法制備得到的輕質(zhì)免燒陶粒。輕質(zhì)免燒陶粒的表觀密度為0.93g/cm30
[0081]一種使用上述輕質(zhì)免燒陶粒用于屋頂綠化的用途。
[0082]實(shí)施例3:
[0083]—種用于屋頂綠化的輕質(zhì)免燒陶粒的制備方法，包括如下制備步驟:
[0084](I)備料:以城鎮(zhèn)污泥和粉煤灰為主要原料，以生石灰、石膏、波蘭特水泥、硫化亞鐵和秸桿灰為輔助成分，以碳酸鋰