本發明屬于陶粒制作領域，具體涉及一種輕質高強粉煤灰陶粒的制備方法。
背景技術：
：粉煤灰是我國當前排量較大的工業廢渣之一，隨著電力工業的發展，燃煤電廠的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加處理，就會產生揚塵，污染大氣。若排入水系會造成河流淤塞，而其中的有毒化學物質還會對人體和生物造成危害。目前，粉煤灰的主要用途是作為混凝土摻合料，附加值較低。為了能充分利用粉煤灰開發高附加值的產品，可以將粉煤灰開發成粉煤灰陶粒。粉煤灰陶粒的主要原材料是粉煤灰(所占原材料總量80％左右)摻以比例適當的結合劑、助熔劑和外加劑，經過配料、混合、滾動成型和高溫燒結而成的，可以作為輕骨料的一種材料。主要的性能優點表現為擁有較小的陶粒體積密度，較高的孔隙率，較為穩定的化學成分和形態，并且擁有較高的筒壓強度，從而具有輕質，抗凍，耐腐蝕，抗震和良好的隔絕性(保溫、隔熱、隔音、隔潮)等多功能特點。陶粒這些優異的性能，被大面積運用于建筑材料、園藝、耐火保溫材料、化工、石油等等諸多領域，應用范圍非常寬廣，而且有逐漸增大的趨勢。陶粒在初期被運用時主要涉及建材領域的運用，但由于技術條件的逐漸成熟和關于陶粒方面更深入的研究，陶粒的運用不再局限于建筑行業，它的運用領域被不斷擴大。陶粒材料在建材領域的大量應用，從原來的95％降落至75％，運用在另一些領域的比例增大到20％。在陶粒的不斷開發的情況下，在其他領域的運用也會逐漸增多。傳統生產粉煤灰陶粒的方法主要采用粉煤灰與粘土原料，利用滾動成球，經過高溫煅燒進行生產，傳統方法生產的粉煤灰陶粒成球率偏低、強度和孔隙率偏低。技術實現要素：本發明所要解決的技術問題是：現有技術利用粉煤灰制備陶粒時成球率低、孔隙率低、強度低等問題。本發明解決技術問題的技術方案為提供一種輕質高強粉煤灰陶粒的制備方法，包括以下步驟：稱取粉煤灰、造孔劑、助熔劑、結合劑和增強劑，球磨，加入圓盤造粒機進行造粒，煅燒，得到輕質高強粉煤灰陶粒。其中，上述輕質高強粉煤灰陶粒的制備方法中，所述粉煤灰、造孔劑、助熔劑、結合劑和增強劑的添加量分別為：按重量份數計，粉煤灰70～90份，造孔劑0.5～4份，助熔劑0.5～4份，結合劑5.5～17份，增強劑1～10份。其中，上述輕質高強粉煤灰陶粒的制備方法中，所述造孔劑和助熔劑為石灰石。其中，上述輕質高強粉煤灰陶粒的制備方法中，所述結合劑為鋁酸鹽水泥和粘土的混合物，鋁酸鹽水泥優選普通礬土水泥，添加量為0.5～2份，粘土優選頁巖，添加量為5～15份。其中，上述輕質高強粉煤灰陶粒的制備方法中，所述的增強劑為廢硅磚或礬土礦中的一種。其中，上述輕質高強粉煤灰陶粒的制備方法中，所述粉煤灰、造孔劑、助熔劑、結合劑和增強劑的水分含量≤6wt％。其中，上述輕質高強粉煤灰陶粒的制備方法中，所述粉煤灰、造孔劑、助熔劑、結合劑和增強劑的球磨后粒徑為全部過250目篩。其中，上述輕質高強粉煤灰陶粒的制備方法中，所述圓盤造粒機造粒時采用噴霧的方式加入占原料總量5～10wt％的水。其中，上述輕質高強粉煤灰陶粒的制備方法中，所述煅燒溫度為1000～1200℃。其中，上述輕質高強粉煤灰陶粒的制備方法中，所述粉煤灰陶粒的直徑大小為5～15mm。本發明還提供一種上述方法制備得到的輕質高強粉煤灰陶粒。本發明的有益效果為：本發明通過在粉煤灰中加入石灰石作為造孔劑和助熔劑、礬土水泥和粘土作為結合劑、廢硅磚或礬土礦作為增強劑，并將上述原料合適的進行配比，使得粉煤灰滾動成球的強度提高，成球率提高；本發明的成球率達到80％左右，同時制備得到的粉煤灰陶粒孔隙率高，吸水率達30-40％，為采用粉煤灰制備輕質高強的陶粒提供了一種新的方法，具有顯著的經濟效益。具體實施方式本發明提供了一種輕質高強粉煤灰陶粒的制備方法，包括以下步驟：稱取粉煤灰、造孔劑、助熔劑、結合劑和增強劑，球磨，加入圓盤造粒機進行造粒，煅燒，得到輕質高強粉煤灰陶粒。其中，上述輕質高強粉煤灰陶粒的制備方法中，所述粉煤灰、造孔劑、助熔劑、結合劑和增強劑的添加量分別為：按重量份數計，粉煤灰70～90份，造孔劑0.5～4份，助熔劑0.5～4份，結合劑5.5～17份，增強劑1～10份。為了提高孔隙率，本發明加入了石灰石作為造孔劑和助熔劑，石灰石在高溫下可分解產生CO2氣體，起到發泡的作用，同時，其具有助熔作用，進一步提高了發泡效果。石灰石添加量越高，助熔和發泡效果越好，但成本提高，同時添加量過高時，粉煤灰陶粒易出現裂紋，因此，本發明的造孔劑和助熔劑的添加量分別為0.5～4重量份。本發明在制備陶粒時還加入了結合劑，優選加入鋁酸鹽水泥和粘土的混合物，鋁酸鹽水泥優選普通礬土水泥，粘土優選頁巖。添加礬土水泥可以增加陶粒的初始強度，提高陶粒的成球率，隨著礬土水泥添加量的提高，水化后成球強度越高，成球率越高，但同時生產成本也相應提高，本發明配合添加粘土，在增加初始強度的基礎上，增加了陶粒的燒結強度和成球率，礬土水泥添加量為0.5～2份，粘土添加量為5～15份。同時，上述輕質高強粉煤灰陶粒的制備方法中，加入廢硅磚或礬土礦作為增強劑，增強劑的添加量提高，粉煤灰陶粒的燒后強度也越高，但增強劑不宜添加過多，否則會影響粉煤灰陶粒的發泡效果，本發明的增強劑適宜添加量為1～10份。上述輕質高強粉煤灰陶粒的制備方法中，粉煤灰等原料的水分含量過多，會造成球磨磨制過程中結塊、粘結現象，不利于成球，因此，為了保證成球時成球率，所述粉煤灰、造孔劑、助熔劑、結合劑和增強劑的水分含量≤6wt％；對于水分含量超過6wt％的原料，在使用前先進行烘干處理。上述輕質高強粉煤灰陶粒的制備方法中，原料的成球性與原料粒度密切相關。磨制越細燒結性越好，可以提高陶粒的燒結強度，同時可以提高陶粒的成球率。本發明中原料的適宜粒度為：全部過250目篩。磨細后的粉料采用圓盤機滾動成球，邊轉動成球邊噴水，加入占原料總量5～10wt％的水，將水噴成均勻的霧狀。可以得到需要的粒度大小，得到粉煤灰陶粒半成品，再經過高溫煅燒，將煅燒溫度控制在1000℃～1200℃，煅燒溫度過低，粉煤灰陶粒欠燒，強度低，發泡效果差，煅燒溫度過高，粉煤灰陶粒過燒，收縮增加，裂紋增多。本發明在粉煤灰造粒時加入造孔劑、助熔劑、結合劑和增強劑，造孔劑在高溫下分解產生CO2氣體，起到發泡的作用，同時具有助熔效果，結合劑可以提高滾動成球后的成球強度，提高成球率，增強劑硅磚主要含SiO2，在高溫下析晶，可以提高粉煤灰陶粒的燒后強度。通過上述原料的合理配比，本發明提高了粉煤灰陶粒的成球率、孔隙率和陶粒強度。下面將結合實施例對本發明的具體實施方式做進一步的解釋說明,但不將本發明的保護范圍限制在實施例所述范圍內。實施例1～2用本發明方法制備陶粒將原料烘干至水分含量≤6wt％，按表1配方進行稱量各種物料。磨制混合后的物料全部過250目篩，經過圓盤成球機滾動成球，在1100℃下煅燒，得到輕質高強粉煤灰陶粒產品。表1粉煤灰陶粒生產配比對比例3～6采用其他方法制備陶粒將原料烘干至水分含量≤6wt％，按表2配方進行稱量各種物料。磨制混合后的物料全部過250目篩，經過圓盤成球機滾動成球，在1200℃下煅燒，得到輕質高強粉煤灰陶粒產品。表2粉煤灰陶粒生產配比對實施例1～2，對比例3～6所得的陶粒性能進行測定，得到了如下表3所示的結果。成球率是指煅燒后成球陶粒的重量占原料總重量的百分比；吸水率是將煅燒后的陶粒放入水中浸泡30min，吸收水的重量與原陶粒重量的百分比。表3不同方法制備的陶粒效果表成球率(％)吸水率(％)實施例17935實施例28038對比例36020對比例47922對比例56134對比例67934.5由表3可以看出，本發明方法制備陶粒可顯著提高陶粒的成球率、吸水率，這主要是加入了適宜比例的造孔劑、助熔劑、結合劑和增強劑才達到的效果，幾種原料相互配合，缺一不可。本發明提供了一種提高陶粒成球率和強度的新方法，具有顯著的經濟效益。當前第1頁1 2 3