专利名称：一种轻质环保瓷填料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种填料，尤其是一种轻质环保瓷填料。
背景技术：
目前，在化工和冶金行业的反应塔中，在焦化煤气行业的洗涤脱硫塔中，在工业水处理过滤塔和医药行业的蒸馏水塔中，都需求大量的填料，而且装填的填料应具有耐酸耐碱性、耐急冷急热性、有湿润吸附能力、比重轻又能抗压等性能，这些填料可用粘土材料、金属材料、木料和塑料来进行制造，而目前用粘土材料来制造的填料不仅具有一定的综合物理化学性能，而且它相对于用金属材料、木料和塑料制造来说，还具有其制造成本较低，使用寿命较长的特点，因而用粘土材料制造的填料应用较广，尤其是随着用经过活化处理后的粘土材料(陶土或瓷土)制造的轻质瓷填料迅速发展，其填料的综合物理化学性能有所提高，还具有比重轻，安装使用方便的特点，因此其轻质瓷填料的使用更适合用户的要求，市场也不断增大，这些轻质瓷填料目前大都以高镁质粘土和造孔剂(如木屑或树脂等)为主要材料，再加适量的岩粉等混合挤压高温烧制而成，虽然其轻质瓷填料它具有较高的耐急冷急热性、湿润吸咐能力和一定的耐酸耐碱性、抗压强度以及比重轻的特点，但它还存在有下列不足之处第一是，因高镁质粘土中含三氧化二铝量较低，因而其轻质瓷填料抗压强度不高，再是高镁铝质粘土中含三氧化二铁较高，其轻质瓷填料耐酸耐碱性不稳定；第二是，其高镁质粘土所用原材料成本相对较高，因为高镁质粘土原料贮藏量相对较少，产地分布也不太均，因而其原料价格较高，甚至还可能出现供不应求的现象，再是造孔剂用树脂原料价格高，若用木屑其加入量比例需高达20-30％，消耗木屑量大，当地采购有些困难，为此要么运距离去采购，增加生产成本，要么在当地砍伐树木来制取木屑，浪费森林资源，不利于环境保护；第三是，用上述高镁质粘土和木屑或树脂等原材料制成的轻质瓷填料其烧制时间要60小时以上、烧制温度高达1300℃，因此需要消耗大量的燃料，增加了生产成本，生产周期长。综合上述，用高镁质粘土和木屑或树脂为主要原料等制造的轻质瓷填料，虽然它具有一定的物理化学性能，但它抗压强度较低，耐酸耐碱性不稳定，生产制造成本相对较高，且浪费森林资源，不利于环境保护，影响企业的经济效益和社会效益。
技术内容针对上述现有技术中轻质瓷填料抗压强度较低，耐酸耐碱性不稳定，生产成本较高，浪费资源和不利于环境保护的问题，本发明在于提供了一种不仅具有相同的耐急冷急热性和湿润吸咐能力，同时又有更好的耐酸耐碱稳定性和更高的抗压强度的物理化学性能，且其生产成本低，能充分利用废旧物料，节约资源和有利于环境保护的轻质环保瓷填料。
本发明的目的是这样实现的，它采用贮藏量丰富；产地多，分布广的粘土和火力发电厂大量的废旧烟子灰为原料混合配制，采用湿法烧制而成，其轻质环保瓷填料的组分包括粘土、烟子灰，其组分的重量百分比是粘土50-85％，烟子灰15-50％，其化学成份组成的百分比是二氧化硅65-90％，三氧化二铝6-12％，三氧化二铁≤2％，氧化镁≤21％，氧化钠≤0.1％，氧化钙≤2.5％，氧化钾≤1.8％，二氧化钛≤0.33％。
所述粘土为普通粘土(也俗称瓦泥或白泥)，在我国山东、山西、河南、四川、湖南、江西等大多数地方贮藏量丰富，价格也低，以其江西产粘土为例，平均含量为二氧化硅≥69.77％，三氧化二铝≥3.29％，三氧化二铁≤1.21％，氧化镁≤18.93％，氧化钠≤0.04％，氧化钙≤0.92％，氧化钾≤0.07％，二氧化钛≤0.19％，灼烧减量5.58％。
所述烟子灰是火力发电厂废旧物料，其产量大，价格低，以江西省萍乡发电厂烟子灰为例，平均含量为二氧化硅量≥53.3％，三氧化二铝≥19.6％，杂质平均含量三氧化二铁≤2.41％，氧化镁≤1.79％，氧化钠≤0.08％，氧化钙≤3.41％，氧化钾≤0.54％，二氧化钛≤1％，灼烧减量17.86％。
本发明所述轻质环保瓷填料的制造方法步骤是1、按粘土50-85％，烟子灰15-50％的配比将其原料加入到球磨机内均匀混碾1小时，2、混碾后的混合料进行磁化处理，去除其内的三氧化二铁，3、在震动筛中进行过筛后，送入榨泥机中榨成半成品填料，4、将上述半成品填料加入到真空炼泥机中进行湿法处理后，输入到模具中挤出成型，5、将成型的填料送入到烘房中，用液化气或天然气加热方式快速加热进行表面烘干，迅速加热至300℃时，保温2小时进行低温除湿，继续加热至600-700℃时，保温4小时进行锻烧，再加热至900-1000℃时，保温4小时进行还原，6、而后随炉冷却至常温出炉。
本发明所述的轻质环保瓷填料经检测后，其物理化学性能各项技术指标是抗压强度8-14MPa 吸水率18-35％耐酸度≥99％体积密度0.9-1.8g/cm3耐碱度≥90％热稳定性在220-20℃试验2-3次，样品无损坏现象。
本发明所述轻质环保瓷填料由于在其内加入了含有较高含量的三氧化二铝烟子灰原料，其烟子灰在高温烧制时，会发生氧化化学反应，不仅可以使填料中形成网状微孔式结构，而且增加了填料中三氧化二铝的含量，使其填料中三氧化二铝含量达到6-12％，比现有的轻质瓷填料三氧化二铝含量提高了5-8％，因而提高了填料的抗压强度，再是轻质环保瓷填料含铁量≤2％，比轻质瓷填料含铁量降低了1-2％，因而其耐酸耐碱稳定性提高。
本发明所述轻质环保瓷填料，由于采用贮藏量丰富，价格低，来源广的粘土和烟子灰用为原料进行配制烧制而成，它不仅具有与用高镁质粘土和木屑或树脂以及岩粉配制的轻质瓷填料相同的耐急冷急热性，湿润吸咐能力和比重轻，且其耐酸耐碱稳定性更好，抗压强度更高等物理化学性能，同时其原料来源广，价格低，烧制时间短，烧制温度较低，因而其生产成本下降，生产周期缩短，既提高了生产效率，又充分利用了废旧物料，节约了资源，保护了环境，是一种新型的轻质环保瓷填料，广泛适用于化工、冶金、焦化、环保和医药等行业使用。
具体实施例方式
实施例1本实施例1所述轻质环保瓷填料的配比是粘土50％，烟子灰50％，按下列制造方法步骤配制1、将其原料加入到球磨机内混碾1小时，2、混碾后的混合料进行磁化处理，去除其内的三氧化二铁，3、在震动筛中进行过筛后，送入榨泥机中榨成半成品填料，4、将上述半成品填料加入到真空炼泥机中进行湿法处理后，输入到模具中挤出成型，5、将成型的填料送入到烘房中进行表面烘干，再装入到锻烧炉中，加热至300℃时，保温2小时进行低温除湿，继续加热至600-700℃时，保温4小时进行锻烧，再加热至900-1000℃时，保温4小时进行还原，6、而后随炉冷却至常温出炉。
经检测其化学成份和物理化学性能指标是二氧化硅67.6％，三氧化二铝8.87％，三氧化二铁1.34％，氧化镁16.7％，氧化钠0.07％，氧化钙2.37％，氧化钾0.27％，二氧化钛0.29％。
抗压强度12.1MPa吸水率30.7％耐酸度99.8％ 体积密度1.07g/cm3耐碱度90.7％热稳定性在220-20℃试验2-3次，样品无损坏现象。
实施例2本实施例2所述轻质环保瓷填料的配比是粘土65％，烟子灰35％，按上述实施例1所述的制造方法步骤配制而成，经检测其化学成份和物理化为性能指标是二氧化硅70.1％，三氧化二铝7.28％，三氧化二铁1.17％，氧化镁17.2％，氧化钠0.06％，氧化钙1.92％，氧化钾0.23％，二氧化钛0.31％。
抗压强度9.7MPa吸水率26％耐酸度99.5％ 体积密度1.12g/cm3耐碱度90.3％热稳定性在220-20℃试验2-3次，样品无损坏现象。
实施例3本实施例3所述轻质环保瓷填料的配比是粘土85％，烟子灰15％，按上述实施例1所述的制造方法步骤配制而成，经检测其化学成份和物理化学性能指标是二氧化硅80.3％，三氧化二铝6.6％，三氧化二铁1..03％，氧化镁20.7％，氧化钠0.05％，氧化钙1.78％，氧化钾0.08％，二氧化钛0.28％。
抗压强度8.7MPa吸水率20.6％耐酸度99.1％ 体积密度1.37g/cm3耐碱度90.1％热稳定性在220-20℃试验2-3次，样品无损坏现象。
权利要求
1.一种轻质环保瓷填料，其特征是轻质环保瓷填料的组分包括粘土、烟子灰，其组分的重量百分比是粘土50-85％，烟子灰15-50％，其化学成份组成的百分比是二氧化硅65-90％，三氧化二铝6-12％，三氧化二铁≤2％，氧化镁≤21％，氧化钠≤0.1％，氧化钙≤2.5％，氧化钾≤1.8％，二氧化钛≤0.33％。
2.根据权利要求1所述的一种轻质环保瓷填料，其特征是其组分的重量百分比是粘土50％，烟子灰50％，其化学成份组成的百分比是二氧化硅67.6％，三氧化二铝8.87％，三氧化二铁1.34％，氧化镁16.7％，氧化钠0.07％，氧化钙2.37％，氧化钾0.27％，二氧化钛0.29％。
3.根据权利要求1所述的一种轻质环保瓷填料，其特征是其组分的重量百分比是粘土65％，烟子灰35％，其化学成份组成的百分比是二氧化硅70.1％，三氧化二铝7.28％，三氧化二铁1.17％，氧化镁17.2％，氧化钠0.06％，氧化钙1.92％，氧化钾0.23％，二氧化钛0.31％。
全文摘要
本发明公开了一种轻质环保瓷填料，它包括粘土、烟子灰，其组分的重量百分比是粘土50－85％，烟子灰15－50％，由于采用了贮藏量丰富，价格低，来源广的粘土和烟子灰用为原料进行配制烧制而成，它不仅具有与用高镁质和木屑或树脂以及岩粉配制的轻质瓷填料同样的耐急冷急热性、湿润吸咐能力，更好的耐酸碱稳定性，更高的抗压强和比重轻、便于切割等物理化学性能，而且其所用原料粘土和烟子灰来源广，价格低，烧制工艺时间短，烧制温度较低，因而其生产成本下降，生产周期缩短，既提高了生产效率，又充分利用了废旧物料，节约了资源，保护了环境，是一种新型的轻质环保瓷填料，广泛适用于化工、冶金、焦化、环保和医药等行业使用。
文档编号C04B38/00GK1792991SQ200510032360
公开日2006年6月28日 申请日期2005年11月9日 优先权日2005年11月9日
发明者赖永发 申请人:赖永发