专利名称：轻质粒料及其制造方法
技术领域：
本发明是与轻质粒料的制作有关，且特别是与一种应用污水厂污泥所制造得到的轻质粒料及其制造方法有关。
背景技术：
近年来，随着经济的持续成长，许多公共建设与住宅大量兴建，造成砂石供应缺乏以及天然粒料日益枯竭。此外，建地有限导致建筑物朝向高层化以及密集化发展，因此建材轻质化逐渐成为极力发展的趋势。为了因应现行所推动的节能、减废的环保绿建筑概念，以淤泥、污泥以及灰渣等天然资源或是工业废料来研制轻质粒料为时势所趋。此举不仅可减少环境的冲击，且可解决环保问题以及充实天然砂石资源的不足。而且，轻质粒料混凝土具有质轻、隔音、隔热、耐火性强以及耐震等优点，能提升建筑物的安全性。因此，使用天然及再生资源来研制轻质粒料，以及提升轻质粒料产品品质的稳定性，是目前轻质粒料产业积极发展的重点之一。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种轻质粒料及其制作方法，其以污水厂污泥、硅铝矿物与玻璃粉末作为制作原料。本发明另提出一种轻质粒料，其包括本体以及包覆本体并形成于本体之内的熔融层。本体包括孔洞，本体是由具有预定比例的污水厂污泥、硅铝矿物与玻璃粉末的多个圆形颗粒经烧结所形成。本发明另提出一种轻质粒料的制造方法。首先，取一预定比例的污水厂污泥、硅铝矿物与玻璃粉末进行均勻搅拌，以得到一混合物。然后，将混合物造粒以形成多个圆形颗粒。之后，进行一系列烧结步骤，使这些圆形颗粒内的玻璃粉末与硅铝矿物产生玻璃化，以形成闭合式的中空型轻质粒料。在本发明的一实施例中，上述的预定比例是指污水厂污泥、硅铝矿物与玻璃粉末的重量比为8 1 1-16 3 1。在本发明的一实施例中，上述的熔融层的材质包括硅铝矿物与玻璃粉末。在本发明的一实施例中，上述的污水厂污泥具有介于70wt% -80wt%的含水量。在本发明的一实施例中，上述的烧结步骤的温度介于1，OOO0C -1，300°C之间。在本发明的一实施例中，上述的烧结步骤的时间为5分钟-12分钟。在本发明的一实施例中，上述的轻质粒料的内部形成有由气体所膨胀鼓成的孔洞。在本发明的一实施例中，上述在圆形颗粒表面形成熔融层的方法包括利用一挤压成型造粒机将该混合物造粒形成多个圆形颗粒。本发明之轻质粒料的制造方法是利用利用污水厂污泥、硅铝矿物以及玻璃粉末来形成闭合式的中空型轻质粒料，其不仅可解决天然砂石资源的不足的问题，且有利于污水厂污泥的减废，因而避免因焚化处理污水厂的庞大污泥量所导致的如灰烬弃置的二次环保问题。此外，母粒内所含的熔融层材料能避免所形成的轻质粒料具有连通孔隙，大幅提升了轻质粒料产品品质的稳定性。
图1为依照本发明的实施例所绘示的轻质粒料的制造方法的步骤流程图；图2为本发明的实施例提供的中空型轻质粒料的形貌照片；图3为本发明的实施例提供的中空型轻质粒料的形貌照片。
具体实施例方式为让本发明的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下图1为依照本发明的实施例所绘示的轻质粒料的制造方法的步骤流程图。请参照图1，首先，取一预定比例的污水厂污泥、硅铝矿物与玻璃粉末进行均勻搅拌，以得到一混合物。在本实施例中，此预定比例为污水厂污泥、硅铝矿物与玻璃粉末的重量比约为8 1 1-16 3 1。所使用的污水厂污泥于经过脱水处理后仍保有70%-80% (wt% )的含水量，故于混合上述材料时并不需要额外添加水或溶剂，便可形成均勻搅拌并有助于将混合物于均勻搅拌后揉合成具有如圆饼状的特定形状。接着，进行步骤S120，通过挤压成型造粒机采湿式造粒方式将上述混合物制成多个母粒。所制成的母粒例如为圆形颗粒。之后，进行步骤S130，针对于步骤S120中所得到的母粒进行一系列烧结步骤，以形成轻质粒料。详言之，例如是将步骤S120中所得到的母粒置于旋转窑烧机或梭子窑烧机等窑烧机台中，于温度条件为1，000°C -1，300°C的范围内，进行一系列烧结步骤，其中该等烧结步骤的时间约为5分钟-12分钟左右。要详细说明的是，母粒内所含的玻璃粉末可作为助熔剂以降低母粒的熔点。再者，母粒中所含的玻璃粉末与硅铝矿物可作为熔融层，以于高温烧结步骤中产生玻璃化并形成玻璃质的熔渣。于烧结步骤中，而母粒内部的物质则会变成挥发成氢气或氮气等气体，而其中已形成玻璃质的熔融层除了形成于母粒中以外，并且会将整个圆形颗粒由外部封住而形成闭合式结构，进而于圆形颗粒的内部形成由这些无法排出的气体所膨胀鼓成的孔洞，最后形成闭合式的中空型轻质粒料(如图2与图3所示)。综上所述，本发明的轻质粒料的制造方法是利用污水厂污泥、硅铝矿物以及玻璃粉末来形成闭合式的中空型轻质粒料，其不仅可解决天然砂石资源的不足的问题，且有利于污水厂污泥的减废，因而避免因焚化处理污水处理厂的庞大污泥量所导致的灰烬弃置等二次环保问题。此外，如上所述，本发明的制造方法是采用湿式造粒方式以形成母粒，因而可省去焚化耗能的造粒步骤。再者，母粒内所含的熔融层材料能避免所形成的轻质粒料具有连通孔隙，进而大幅提升了轻质粒料产品品质的稳定性。简言之，本发明的轻质粒料的制造方法具有相当高的经济价值。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此项技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求范围所界定者为准。
权利要求
1.一种轻质粒料，其包括有一本体，其包括有孔洞，所述本体是由具有预定比例的污水厂污泥、玻璃粉末与硅铝矿物的多个圆形颗粒经烧结所形成；以及一熔融层，其包覆所述本体且形成于所述本体之内。
2.如权利要求1所述的轻质粒料，其中，所述预定比例是指污水厂污泥、硅铝矿物与玻璃粉末的重量比为8 1 1-16 3 1。
3.如权利要求1所述的轻质粒料，其中，所述熔融层的材质包括硅铝矿物与玻璃粉末。
4.如权利要求1所述的轻质粒料，其中，所述污水厂污泥具有70wt%-80wt%的含水量。
5.一种轻质粒料的制造方法，其包括有取一预定比例的污水厂污泥、玻璃粉末与硅铝矿物进行均勻搅拌，以得到一混合物； 将该混合物造粒以形成多个圆形颗粒；以及进行一系列烧结步骤，而使得该些圆形颗粒内的玻璃粉末与硅铝矿物产生玻璃化，以形成闭合式的中空型轻质粒料。
6.如权利要求5所述的轻质粒料的制造方法，其中，所述预定比例是指污水厂污泥、硅铝矿物与玻璃粉末的重量比为8 1 1-16 3 1。
7.如权利要求5所述的轻质粒料的制造方法，其中，所述烧结步骤的温度介于 IOOO0C -1300°C之间，所述烧结步骤的时间为5分钟-12分钟。
8.如权利要求5所述的轻质粒料的制造方法，其中，所述玻璃粉末与硅铝矿物是作为熔融层之用。
9.如权利要求5所述的轻质粒料的制造方法，其中，轻质粒料的内部形成有由气体所鼓成的孔洞。
10.如权利要求5所述的轻质粒料的制造方法，其中，将该混合物造粒以形成多个圆形颗粒的方法包括有利用一挤压成型造粒机将该混合物造粒以形成多个圆形颗粒。
全文摘要
一种轻质粒料的制造方法。首先，取一预定比例的污水厂污泥、硅铝矿物与玻璃粉末进行均匀搅拌，以得到一混合物。然后，将混合物造粒以形成多个圆形颗粒。之后，进行一系列烧结步骤，使这些圆形颗粒内的玻璃粉末与硅铝矿物产生玻璃化，以形成闭合式的中空型轻质粒料。
文档编号C04B14/22GK102285771SQ201010208849
公开日2011年12月21日 申请日期2010年6月21日 优先权日2010年6月21日
发明者杨孟北, 黄兆龙 申请人:黄兆龙