本发明公开了一种蒸压蛋壳砂的制备方法，以粉煤灰、炉渣、电石渣为原料，经制坯、蒸压反应、整形、干燥后得到。属硅酸盐类，蒸压养护轻质建筑材料、人造空芯石、人造空芯砂，属大宗工业固废综合利用。
背景技术：
人造莫来石技术衍生的加气混凝土，尤其是加气块，应用极其普遍。满足建筑市场需求同时消化了大量工业固废，是一举两得的建材项目。但伴随建筑节能，装配式建筑，保温与建筑同寿命等新技术推广，加气块已不能满足严寒区自保温砌块的技术指标，落入被迫升级或被迫淘汰的境地。具有空芯和致密壳体的蛋壳结构，具有很好的结构强度，一个孔，一个孔，一个壳，一个壳，制造出类似蛋壳堆砌的加气块，很明显，这样的加气块各项指标均能达标，但同样也很明显，没有可以批量工业化生产的类似技术。如果能够制备具有空芯结构类似于蛋壳的蛋壳砂，不仅上述问题迎刃而解，而且这种蛋壳砂也将成为未来精细化、轻质化、高强化的优良建材原料。
陶粒具有蛋壳砂的某些相似性，但其内部结构浪费了有限的质量，陶粒的比表面积很大，结构酥松。蛋壳砂将所有的质量都集中在质密而坚硬的壳上，蛋壳砂内部干净利落，壳体密实度很高。对于目前市场所需的容重小于350公斤，而强度大于等于5mpa的产品，陶粒基本无法做到，因为上述容重的陶粒已经难以实现5mpa的抗压强度。蛋壳砂以合适的粒径，合理的级配，适当的壳厚度是可以实现上述目标的。
技术实现要素：
以大宗工业固废为原料，经蒸压反应形成莫来石相的人造石技术是成熟的。而要解决的问题是以这种成熟的材料技术，制备出壳体薄而密实，强度高且体积大的内部中空的蛋壳砂，却没有相似的技术，尤其是粒径可控，壳厚度可控的高强蛋壳砂。
硅胶空心球的产业化，为以硅钙材料制备蛋壳砂，提供了可能。硅胶空心球以无机硅凝胶为原料，经挤出造粒，再经高温发泡形成。产品具有球度好，粒经一致性好的特点。特别的该产品主要成份是高活性氧化硅，这种高活性氧化硅在高碱环境中可以缓慢溶解，溶解后形成的硅酸能够与钙质原料迅速反应，生成硅酸钙从而形成早期强度。
实验在滚筒搅拌机中进行，首先将硅胶空心球投入滚桶搅拌机，接着加入混合好减水剂的去离子水，缓慢加入研磨好并过100目筛的硅钙粉料，粉料开始附着在硅胶空心球上形成壳体，继续搅拌一段时间，预制好的蛋壳砂坯体已经有了一定强度。似乎一切顺利。然而，将上述制备好的蛋壳砂装入模箱，送入反应釜开蒸汽加压，蒸养完成后取出模箱，结果却不尽人意，蛋壳砂全部粘在了一起，无法完整的分离。尝试了各种隔离方法，最后选择了以碳酸钙为隔离剂，得到了可以简单分散的蛋壳砂。
在此基础上，研究了各种减水剂，选择了聚羧酸减水剂为优选，明确了去离子水与聚羧酸减水剂的配比关系。进一步优化了壳厚度、粒径、颗粒数量与水、减水剂、硅钙粉体料之间的关系，得到了密实度很高的壳体。得出：粒径之半径r与数量为n的硅胶空心球，加入0.15nr2～0.25nr2质量的去离子水与聚羧酸减水剂的混合液体，搅拌同时缓慢加入0.4nr2～0.8nr2质量研磨好的硅钙粉，继续搅拌3min以上裹覆成球壳，之后搅拌同时缓慢加入0.003nr2～0.006nr2质量的碳酸钙，上述混合液体是去离子水5质量份与聚羧酸减水剂0.1～0.65质量份的混合液体，研究了硅胶空心球在上述混合物料中溶解并与物料中钙质原料反应的时间，以及形成壳体强度的时间，硅胶空心球在混合液体中并不溶解，在粉体料加入后开始溶解同时反应，其反应速率大于溶解速率，在浆料很稀或搅拌器物料过多时都会垮塌，粉体料加料时间≤6min而且不能一次性加入，从粉体加料到成坯时间控制在9～12min，此时形成了完整的成坯工艺。
进一步优化了原料配方，使用了大量工业固废，以粉煤灰、炉渣，电石渣，脱硫石膏，水泥为原料，经研磨后过100目筛，形成粉体料，其中粉煤灰80~120质量份、炉渣5～25质量份、电石渣30～60质量份、脱硫石膏0.5～1.5质量份、硅酸盐水泥15～30质量份。
蛋壳砂坯体的强度很有限，高处跌落或模箱过深都会造成坯体破碎或变形，因此入模时要轻拿轻放，模箱高度应≤60cm。
研究了增压养护时间，升温速度，减压速度与产品质量间的关系，其中升压、卸压以≤5℃/min的速度。保压期温度控制在160℃～190℃，压力在1～1.2mpa之间，保压时间≥30min的蒸养工艺参数。
选择了带搅拌的震荡抛光机为整形设备，依靠蛋壳砂相互摩擦实现整形，冲洗后的废水经沉淀可循环利用，沉淀物作为水泥原料经煅烧成水泥循环利用。
整形处理后的湿蛋壳砂再经100℃以下温度烘干，或自然晾晒到自由水≤3%即得到蛋壳砂成品。
具体实施例1
现以实验室样品为例详细阐述蒸压蛋壳砂的制备方法
实验设备：100目标准筛；5l辊筒搅拌机转速80转/min；2l陶瓷球磨机；90l静态蒸压反应釜；2l震荡抛光机，真空干燥箱
原料准备：硅胶空心球，5mm直径硅胶空心球2l，约16000粒；液体料，去离子水200ml＋聚羧酸减水剂13g；粉体料，粉煤灰400g＋炉渣40g＋电石渣110g＋脱硫石膏20g＋硅酸盐水泥90g；全部粉体料入陶瓷球磨机研磨20min后过100目标准筛，筛余量忽略；1000目轻质碳酸钙5g
①制坯：全部硅胶空心球入辊筒搅拌机，开搅拌，加入液体198g在3min内缓慢加入全部粉体料，继续搅拌3min以上裹覆成球，之后搅拌同时缓慢加入5g碳酸钙成坯，取出坯体倒入20cm*20cm*10cm的不锈钢模盒
②蒸压反应：上述不锈钢模盒连同制备的坯体入静态蒸压反应釜，以2℃/min的速度升温到186℃，保压≥30min，自然冷却，打开反应釜取出模盒
③整形抛光：上述模盒中的蛋壳砂倒入震荡抛光机，抛光5min后冲洗，得到湿蛋壳砂
④干燥：上述湿蛋壳砂入真空干燥箱，90℃干燥120min得到蛋壳砂成品。
检测抗压强度，抽检10粒，平均抗压强度139n，最小136n。
1.一种蒸压蛋壳砂的制备方法，其区别特征是①制坯：辊筒搅拌机中加入半径为r数量为n的硅胶空心球，同时加入0.15nr2～0.25nr2质量的液体，搅拌同时在3min内缓慢加入0.4nr2～0.8nr2质量研磨好的硅钙粉，继续搅拌1～3min以上裹覆成球，之后搅拌同时加入0.003nr2～0.006nr2质量的碳酸钙成坯，②蒸压反应：上述制备的坯体入高度≤60cm的模箱，模箱与坯体一同入蒸压反应釜，蒸压反应釜通入蒸汽，以≤5℃/min的速度升温到160℃～190℃，保压≥30min，卸压，出模具，③整形抛光：上述蒸压反应后的坯入整形搅拌机，经整形后冲洗得到湿蛋壳砂，④干燥：上述湿蛋壳砂经烘干或自然干燥得到蛋壳砂成品；上述r对应cm质量对应为g；上述液体是去离子水5质量份与聚羧酸减水剂0.1～0.65质量份的混合液体，上述研磨好的硅钙粉是粉煤灰80~120质量份、炉渣5～25质量份、电石渣30～60质量份、脱硫石膏0.5～1.5质量份、硅酸盐水泥15～30质量份经球磨机研磨过100目筛；上述辊筒搅拌机转速是每分钟40~200转；上述整形搅拌机是代搅拌的震荡抛光机；上述烘干是自然晾晒或≤100℃烘干到自由水≤3%。