一种高强煤矸石陶粒的制备方法
【专利摘要】一种高强煤矸石陶粒的制备。将煤矸石原料磨细，经过0.16mm的方孔筛过筛，将磨细煤矸石、粉煤灰、发泡剂、二氧化锰按照：煤矸石70-90%；粉煤灰粉煤灰：6-22%；发泡剂3-7%；助剂0.5-1%称重。按照重量百分比称量后进行混料均匀。掺入5-20%的水拌匀成球，粒径10-15mm；干燥110±5℃烘干；逐步加热至450-550℃，保温10-30min；快速升温至1050-1200℃，快速冷却，制成成品。本方法无需使用粘土和胶黏剂，既节省大量土地，也可以降低成本。
【专利说明】一种高强煤矸石陶粒的制备
【技术领域】
[0001]本发明属于建筑材料及其制备方法，具体涉及一种高强煤矸石陶粒及其制备方法。
【背景技术】
[0002]煤矸石是煤炭开采过程中，伴随煤炭而生产的一种材料，这种材料在经过选煤后被淘汰的一种废料，这种废料开采后堆积在矿山周边，占据大片土地，并经过常年的风吹雨淋日晒破坏了周边的自然环境。为解决这些煤矸石造成环境资源的破坏，亟待解决煤矸石的利用问题。目前，很多科研工作者都在积极研究利用这些煤矸石，但多以煤矸石作为骨料替代混凝土中的石子，生产建筑用混凝土，也有利用煤矸石生产陶粒，但是，大多数都是把煤矸石直接进行烧结，生产出碎石型陶粒，或者生产强度较低的煤矸石陶粒，这些陶粒虽然均符合GB/T17431-2010《轻集料及其试验方法》的标准，但是用煤矸石生产高强陶粒是煤矸石利用的关键问题。这个问题亟待解决。
[0003]中国专利CN01141408.1公开了“一种煤矸石陶粒及其制备方法”其中采用75_85%煤矸石掺入粘土、页岩、无烟煤粉烧结制备陶粒。中国专利CN1872783A公开了 30-95%煤矸石，长石5-70%，石英0-5%，铁尾矿0-10，烧结制备陶粒。本发明涉及到的陶粒，采用自燃煤矸石和煤泥为主要原料，掺入粉煤灰、发泡剂和助剂等物质，烧结制备的陶粒在强度均优于前人成果，筒压强度可达到8.28MPa。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有煤矸石陶粒生产技术存在的不足，通过研发改进，提供一种以煤矸石为主要成分的高强煤矸石陶粒及其制备方法。该陶粒可以提高现有煤矸石陶粒的技术性能。
[0005]本发明的技术方案是:一种高强煤矸石陶粒，其特征是:其组分及其重量份为:煤矸石粉70-90%，粉煤灰粉煤灰:6-22%%，发泡剂3-7%，助剂0.5-1% ;烧结温度制度为:烘干105° C 土 5° C下干燥Ih,预热450-550° C下预热15min， 烧结1150° C快速冷却。本发明的配方是经过反复试验取得的，其配方对实现本发明很重要。
[0006]首先把煤矸石磨细，用0.16mm筛子进行过筛，然后按所述重量份称取煤矸石、粉煤灰、碳酸钠、二氧化锰；首先将各种原材料按比例称重后混匀加水润湿成球，然后放在105 土 5°C烘干，干燥后将样品放入炉内烧结，预烧450-550°C，保温10_20min，再然后快速升温至1050-1200°C，快速冷却后即制成样品。
[0007]本发明的优点是:
本发明涉及到的陶粒，采用自燃煤矸石和煤泥为主要原料，掺入粉煤灰、发泡剂和助剂等物质，烧结制备的陶粒在强度均优于前人成果，筒压强度可达到8.28MPa。
【具体实施方式】[0008]实施例1
称取煤矸石粉7.0kg,粉煤灰2.5 kg，发泡剂0.4 kg，助剂0.1 kg ;烧结温度制度为:烘干105° C 土 2° C下干燥Ih,预热500° C下保温15min， 烧结1100° C快速冷却到。
[0009]实施例2
称取煤矸石粉7.6kg,粉煤灰1.8 kg，发泡剂0.5 kg，助剂0.1 kg ;烧结温度制度为:烘干105° C 土 2° C下干燥Ih,预热500° C下保温IOmin, 升温烧结1150° C，快速冷却。
[0010]实施例3
称取煤矸石粉8.2kg,粉煤灰1.0 kg，发泡剂0.6 kg，氧化锰0.1 kg ;烧结温度制度为:烘干105° C 土 5° C下干燥Ih,预热450° C下保温20min，升温烧结1150° C，快速冷却。
[0011]实施例4
称取煤矸石粉8.6kg,粉煤灰1.0 kg，发泡剂0.3 kg，助剂0.1 kg ;烧结温度制度为:烘干105° C 土 5° C下干燥Ih,预热450° C下预热15min，升温烧结1120° C，快速冷却。
[0012]
【权利要求】
1.一种高强煤矸石陶粒，其特征在于:原材料由以下组分的重量比组成 煤矸石粉:70-90% 粉煤灰:6-22% 发泡剂:3-7% 助剂:0.5-1%。
2.根据权利要求1所述高强煤矸石陶粒，其特征在于:煤矸石粉86%;粉煤灰10% ;发泡剂3% ;助剂1%。
3.根据权利I要求所述高强煤矸石陶粒，其特征在于:所用煤泥50%，自然煤矸石50%。
4.根据权利要求1所述高强煤矸石陶粒，其特征在于:所选用发泡剂为碳酸钠，掺量为3% ο
5.根据权利要求1所述高强煤矸石陶粒，其特征在于:所选用助剂为二氧化锰，掺量为1%。
6.一种如根据权利I所述 高强煤矸石陶粒的制备方法，其特征在于:首先把煤矸石磨细，用0.16_筛子进行过筛，然后按所述重量份称取煤矸石、粉煤灰、碳酸钠、二氧化锰；首先将各种原材料按比例称重后混匀加水润湿成球，然后放在105 土 5°C烘干，干燥后将样品放入炉内烧结，预烧450-550°C，保温10-20min，再然后快速升温至1050-1200°C，快速冷却后即制成样品。
【文档编号】C04B38/02GK103539480SQ201310440491
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】陈彦文, 谢辰星, 牛晚扬, 王宁, 孙小巍, 潘文浩 申请人:沈阳建筑大学