本发明涉及建筑工程技术领域，特别涉及一种河底淤泥烧结陶粒及其制备方法。
背景技术：
河底淤泥是沉积于河道底部或水边的泥土和少量细沙，日积月累，导致河床变高，河流储水量小，个别地方甚至会出现断流。清理河道产生的大量淤泥难以存放，占用土地，污染环境。
目前，对于淤泥的利用多是回填，少量用于制作建筑材料，淤泥并没有能够有效利用。
基于上述情况，本发明提出了一种河底淤泥烧结陶粒及其制备方法，通过添加黄河泥沙制成混合料用以制备高性能建筑陶粒。
技术实现要素：
本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种简单高效的河底淤泥烧结陶粒及其制备方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种河底淤泥烧结陶粒，其特征在于：由以下重量份的原料组成：
河底淤泥50~70份，黄河泥沙30~55份，粉煤灰15~30份，煤粉3~7份，水20~35份。
所述的河底淤泥为河流底部或水边的淤泥，黄河泥沙为黄河下游岸边的沙性土壤；河底淤泥，黄河泥沙和粉煤灰的粒径均小于0.08mm，且含水率低于15%；
本发明河底淤泥烧结陶粒的制备方法，包括以下步骤：
（1）将河底淤泥，黄河泥沙，粉煤灰，煤粉和水按配比计量，混合均匀后制备成生料球；
（2）将生料球在烘干箱中烘干；
（3）将烘干后的生料球置于煅烧炉中进行预热、烧结、冷却；
（4）在空气中自然冷却，即可得到烧结型陶粒。
所述步骤（1）中，将河底淤泥，黄河泥沙和粉煤灰烘干至恒重，并将烘干后的河底淤泥和黄河泥沙磨至粒径小于0.08mm；然后，将过筛后筛下的河底淤泥，黄河泥沙，粉煤灰和煤粉分别称取一定重量后放入搅拌机中预搅拌均匀；取一定量的水加入已预搅拌均匀的原料中，继续搅拌均匀后制备成生料球。
所述生料球的粒径为直径5~15mm，含水率为15%~30%。
更优的，生料球的粒径为10mm。
所述步骤（2）中，将生料球在105℃烘干箱中烘干3~5小时。
所述步骤（3）中，预热温度为400℃~600℃，预热时间20~30分钟；烧结温度为1000℃~1200℃，烧结时间20~30分钟；炉内冷却温度在400~600℃时出炉。
本发明的有益效果是：该河底淤泥烧结陶粒及其制备方法，采用河底淤泥，黄河泥沙和粉煤灰为主要原料所制造的烧结型陶粒优于国家标准，具备强度高、吸水率低等良好性能，既发展了河流治理的循环经济，节约了土地，减少了污染排放，又降低了生产成本，具有良好的社会效益和经济效益。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行详细的说明。应当说明的是，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
该河底淤泥烧结陶粒，由以下重量份的原料组成：
河底淤泥50~70份，黄河泥沙30~55份，粉煤灰15~30份，煤粉3~7份，水20~35份。
所述的河底淤泥为河流底部或水边的淤泥，黄河泥沙为黄河下游岸边的沙性土壤；河底淤泥，黄河泥沙和粉煤灰的粒径均小于0.08mm，且含水率低于15%；
本发明河底淤泥烧结陶粒的制备方法，包括以下步骤：
（1）将河底淤泥，黄河泥沙，粉煤灰，煤粉和水按配比计量，混合均匀后制备成生料球；
（2）将生料球在烘干箱中烘干；
（3）将烘干后的生料球置于煅烧炉中进行预热、烧结、冷却；
（4）在空气中自然冷却，即可得到烧结型陶粒。
所述步骤（1）中，将河底淤泥，黄河泥沙和粉煤灰烘干至恒重，并将烘干后的河底淤泥和黄河泥沙磨至粒径小于0.08mm；然后，将过筛后筛下的河底淤泥，黄河泥沙，粉煤灰和煤粉分别称取一定重量后放入搅拌机中预搅拌均匀；取一定量的水加入已预搅拌均匀的原料中，继续搅拌均匀后制备成生料球。
所述生料球的粒径为直径5~15mm，含水率为15%~30%。
更优的，生料球的粒径为10mm。
所述步骤（2）中，将生料球在105℃烘干箱中烘干3~5小时。
所述步骤（3）中，预热温度为400℃~600℃，预热时间20~30分钟；烧结温度为1000℃~1200℃，烧结时间20~30分钟；炉内冷却温度在400~600℃时出炉。
实施例1
一种河底淤泥烧结陶粒，由以下重量份的原料组成：
河底淤泥70份，黄河泥沙55份，粉煤灰30份，煤粉5份，水35份。
其制备方法，包括以下步骤：
（1）将铝土尾矿和火山灰烘干至恒重，此时铝土尾矿与火山灰的含水率均小于15%；
（2）将烘干后的铝土尾矿和火山灰粉磨至粒径小于0.08mm；
（3）将过筛后筛下的铝土尾矿、火山灰和煤粉按照配比分别称取一定重量；
（4）将称量好的三种原料放在搅拌机中搅拌均匀；
（5）安排配比称量水，然后加入已搅拌均匀的原料中，继续搅拌；
（6）将原料制造为直径10mm的生料球；
（7）将制造好的生料球放入烘箱中105℃烘干约5个小时；
（8）将烘干后的生料球置于烧结炉中，经历预热、烧结、冷却三个过程，预热温度为500℃，预热时间30分钟；烧结温度控制在1200℃，烧结时间25分钟；在炉内温度为500℃时出炉；
（9）将制品在空气中自然冷却，即可得到烧结型陶粒。
实施例2
一种河底淤泥烧结陶粒，由以下重量份的原料组成：河底淤泥50份，黄河泥沙35份，粉煤灰20份，煤粉3份，水27份。
其制备方法，包括以下步骤：
（1）将铝土尾矿和火山灰烘干至恒重，此时铝土尾矿与火山灰的含水率均小于15%；
（2）将烘干后的铝土尾矿和火山灰粉磨至粒径小于0.08mm；
（3）将过筛后筛下的铝土尾矿、火山灰和煤粉按照配比分别称取一定重量；
（4）将称量好的三种原料放在搅拌机中搅拌均匀；
（5）安排配比称量水，然后加入已搅拌均匀的原料中，继续搅拌；
（6）将原料制造为直径5mm的生料球；
（7）将制造好的生料球放入烘箱中105℃烘干约3个小时；
（8）将烘干后的生料球置于烧结炉中，经历预热、烧结、冷却三个过程，预热温度为400℃，预热时间20分钟；烧结温度控制在1000℃，烧结时间20分钟；在炉内温度为400℃时出炉；
（9）将制品在空气中自然冷却，即可得到烧结型陶粒。
实施例3
一种河底淤泥烧结陶粒，由以下重量份的原料组成：河底淤泥60份，黄河泥沙30份，粉煤灰25份，煤粉7份，水33份。
其制备方法，包括以下步骤：
（1）将铝土尾矿和火山灰烘干至恒重，此时铝土尾矿与火山灰的含水率均小于15%；
（2）将烘干后的铝土尾矿和火山灰粉磨至粒径小于0.08mm；
（3）将过筛后筛下的铝土尾矿、火山灰和煤粉按照配比分别称取一定重量；
（4）将称量好的三种原料放在搅拌机中搅拌均匀；
（5）安排配比称量水，然后加入已搅拌均匀的原料中，继续搅拌；
（6）将原料制造为直径15mm的生料球；
（7）将制造好的生料球放入烘箱中105℃烘干约5个小时；
（8）将烘干后的生料球置于烧结炉中，经历预热、烧结、冷却三个过程，预热温度为600℃，预热时间30分钟；烧结温度控制在1080℃，烧结时间30分钟；在炉内温度为600℃时出炉；
（9）将制品在空气中自然冷却，即可得到烧结型陶粒。
实施例4
一种河底淤泥烧结陶粒，由以下重量份的原料组成：河底淤泥55份，黄河泥沙40份，粉煤灰15份，煤粉4份，水20份。
其制备方法，包括以下步骤：
（1）将铝土尾矿和火山灰烘干至恒重，此时铝土尾矿与火山灰的含水率均小于15%；
（2）将烘干后的铝土尾矿和火山灰粉磨至粒径小于0.08mm；
（3）将过筛后筛下的铝土尾矿、火山灰和煤粉按照配比分别称取一定重量；
（4）将称量好的三种原料放在搅拌机中搅拌均匀；
（5）安排配比称量水，然后加入已搅拌均匀的原料中，继续搅拌；
（6）将原料制造为直径12mm的生料球；
（7）将制造好的生料球放入烘箱中105℃烘干约4个小时；
（8）将烘干后的生料球置于烧结炉中，经历预热、烧结、冷却三个过程，预热温度为550℃，预热时间25分钟；烧结温度控制在1080℃，烧结时间28分钟；在炉内温度为450℃时出炉；
（9）将制品在空气中自然冷却，即可得到烧结型陶粒。
实施例5
一种河底淤泥烧结陶粒，由以下重量份的原料组成：河底淤泥65份，黄河泥沙50份，粉煤灰30份，煤粉6份，水30份。
其制备方法，包括以下步骤：
（1）将铝土尾矿和火山灰烘干至恒重，此时铝土尾矿与火山灰的含水率均小于15%；
（2）将烘干后的铝土尾矿和火山灰粉磨至粒径小于0.08mm；
（3）将过筛后筛下的铝土尾矿、火山灰和煤粉按照配比分别称取一定重量；
（4）将称量好的三种原料放在搅拌机中搅拌均匀；
（5）安排配比称量水，然后加入已搅拌均匀的原料中，继续搅拌；
（6）将原料制造为直径8mm的生料球；
（7）将制造好的生料球放入烘箱中105℃烘干约3.5个小时；
（8）将烘干后的生料球置于烧结炉中，经历预热、烧结、冷却三个过程，预热温度为500℃，预热时间24分钟；烧结温度控制在1170℃，烧结时间22分钟；在炉内温度为550℃时出炉；
（9）将制品在空气中自然冷却，即可得到烧结型陶粒。
实施例1~5所制造的烧结陶粒的堆积密度为600～700kg/m3，表观密度为1410～1470kg/m3，筒压强度为4.1～4.5MPa，浸水1小时吸水率为6.8%～7.2%，浸水24小时吸水率为8.1%～8.8%，软化系数为0.80～0.86。
实施例1~5所制造的烧结陶粒可应用于结构混凝土和结构混凝土制品，具有很好的社会效益。