% )属于大宗工业固体废弃物，故原料 成本极低。
[0045] 2.制备过程中烧成温度低、节约能源。本发明提供一种利用粉煤灰和气化渣制备 的轻质陶粒，烧成温度范围在1120~1200°C，烧成温度低，能耗小。气化渣本身含碳量较 高，松散度好，具有一定的热值，该也在一定程度上降低了能耗，并且有助于降低陶粒密度。
[0046] 3.所制备的产品密度低、强度高、表面光滑、吸水率低。本发明提供一种利用粉煤 灰和气化渣制备的轻质陶粒，表观密度范围为《1200kg/m3,堆积密度范围为《700kg/m3， 强度范围为>S.OMpa，吸水率范围为《12%。
[0047] 4.为固体废弃物粉煤灰和气化渣资源化利用提供了一条新途径，填补了利用气 化渣制备轻质陶粒领域的空白。目前我国粉煤灰堆放量20亿吨W上，储灰场占用±地约 4X104km2,该不仅严重污染环境，也占用了大量的±地资源。本发明提供一种利用粉煤灰和 气化渣制备的轻质陶粒，粉煤灰用量在40~90%，气化渣颗粒10~30%，该无疑为固体废 弃物粉煤灰和气化渣提供了一条利用途径。目前关于气化渣资源化利用的专利文献数量非 常有限，而且都集中在二次燃烧领域，而本发明所述的轻质陶粒填补了利用气化渣制备轻 质陶粒领域的空白。
【附图说明】
[0048] 图1为现有技术中制备陶粒的工艺路线图。
[0049] 图2为本发明实施方式中制备轻质陶粒的工艺路线图。
【具体实施方式】
[0化0] 传统制备陶粒的工艺如图1所示；将原料与配料混合，成型后经过赔烧、冷却，形 成陶粒成品。鉴于目前陶粒的制备方法存在原料成本高、烧成温度高、产品密度有待降低、 强度、吸水率等质量指标仍有待提高的问题，本发明选取气化渣作为原料应用于制备轻质 陶粒，提供了一种利用粉煤灰和气化渣制备的轻质陶粒及其制备方法。如图2所示，本发明 W粉煤灰和气化渣为原料，可选的，与其他配料球磨研磨、混合后，加水成型，在涂覆氧化侣 粉的厘鉢中装料，经烘箱干燥后，在电阻炉中烧成，得到陶粒成品。
[0051] 在本发明的一种优选的实施方式中，轻质陶粒的制备工艺包括下述步骤：
[0化2] a、预处理：经80°C~110°C鼓风干燥箱对粉煤灰和气化渣原料进行烘干，将烘干 后的粉煤灰和气化渣原料进行适度球磨，之后将粉煤灰和气化渣原料分别过100目筛，筛 余量小于5%，封装待用；
[0化3] b、配料混合：按照重量百分比组成；粉煤灰40~90%、气化渣10~30%、钟长石 0~20%、钢长石0~20%、外加助剂（半焦、碳化娃，或半焦与碳化娃共同使用）0~4% 进行称料，将粉煤灰、气化渣、钟长石、钢长石、助剂均匀混合在一起；
[0化4] C、成型；向混合原料中添加适量水分，采用手工或机械自动成球，成球粒径范围为 5 ~15mm;
[0化5] t装料；在厘鉢的底部均匀平铺氧化侣粉体、在厘鉢四壁也涂覆氧化侣浆料，将成 型料球均匀分散装入厘鉢内；
[0化6] e、干燥；将装有成型料球的厘鉢置于电热鼓风干燥箱中，在100°C温度下干燥2~ 化；
[0化7] f、烧成工艺；将厘鉢置于电阻炉或畜炉中，在室温~第一温度（300-500°C)之间 加热1~化，并在第一温度保温0. 5~化；在第一温度~第二温度化00-700°C)之间加热 1. 5~3.化，并在第二温度保温0. 5~化；在第二温度~第S温度巧00-1100°C)之间加热 2. 5~化，并在第S温度保温0. 5~化；在第S温度~最高温度点（1120~1200°C)之间 加热1. 5~化，并在最高温度点保温0. 5~化；
[0化引 g、成品；经过烧制的陶粒样品，随着炉温自然冷却至室温，取出即得所述轻质陶粒 成品。
[0059] 本发明粉煤灰用量在40~90%，气化渣颗粒10~30%，烧成温度在1120~ 1200°C、节约能耗，且原料分布更广、更易得。本发明的轻质陶粒堆积密度范围为《7(K)kg/ m3、质地更轻，筒压强度可高达lOMPaW上、强度更高，且原料分布更广、更易得。
[0060] 下面通过具体实施例来进一步说明本发明所述轻质陶粒的制备方法。
[0061] W下的实施例中，所用试剂、仪器的厂家和规格如表1、2所示。
[0062] 表1实施例中所用原料信息
[0063]
【主权项】
1. 一种利用粉煤灰和气化渣制备的轻质陶粒，其特征在于，其采用含有下述组分的原 料制成： 基料100重量份：包括粉煤灰40-90重量份，气化渣10-30重量份，钾长石0-20重量份 和钠长石0-20重量份；和 外加助剂0-4重量份：所述外加助剂选自半焦和碳化硅的一种或两种。
2. 根据权利要求1所述的轻质陶粒，其中，所述轻质陶粒采用含有下述组分的原料制 成： 基料1〇〇重量份：包括粉煤灰50-78重量份，气化渣10-30重量份，钾长石8-20重量份 和钠长石4_10重量份。
3. 根据权利要求1或2所述的轻质陶粒，其中，所述轻质陶粒采用含有下述组分的原料 制成： 基料1〇〇重量份：包括粉煤灰60-78重量份，气化渣10-20重量份，钾长石8-20重量份 和钠长石4_10重量份。
4. 根据权利要求2或3所述的轻质陶粒，其中，所述轻质陶粒采用含有下述组分的原料 制成： 基料1〇〇重量份：包括粉煤灰60-78重量份，气化渣10-15重量份，钾长石8-20重量份 和钠长石4_10重量份。
5. 根据权利要求2-4任一项所述的轻质陶粒，其中，所述轻质陶粒采用含有下述组分 的原料制成： 基料1〇〇重量份：包括粉煤灰60-65重量份，气化渣10-15重量份，钾长石15-20重量 份和钠长石5-10重量份。
6. 根据权利要求1所述的轻质陶粒，其中，所述轻质陶粒采用含有下述组分的原料制 成： 基料1〇〇重量份：包括粉煤灰50-55重量份，气化渣25-30重量份，钾长石13-15重量 份和钠长石5-8重量份。
7. 根据权利要1所述的轻质陶粒，其中，所述轻质陶粒采用含有下述组分的原料制成： 基料1〇〇重量份：粉煤灰65-67重量份，气化渣25-30重量份，钾长石5-8重量份。
8. 根据权利要求2-7任一项所述的轻质陶粒，其中，所述原料还包括以100重量份基料 计，0. 8-2重量份的外加助剂，优选为0. 8-1. 5重量份，所述外加助剂选自半焦和碳化硅的 一种或两种。
9. 根据权利要求1-8任一项所述的轻质陶粒，所述轻质陶粒的表观密度为 550-1200kg/m3,堆积密度为300-700kg/m3,吸水率为4%-12%，筒压强度为5-13MPa。
10. 权利要求1-9任一项所述轻质陶粒的制备方法，包括下述步骤： (1) 配料混合：将原料中各成分混合； (2) 成型：将混合后的原料制成球形，粒径为5-15mm; (3) 装料：将成型料球均匀分散装入匣钵内； (4) 烧成工艺：将球形原料装入匣钵中，将匣钵置于电阻炉或窑炉中，将温度从室温升 高至最高温度，进行烧成，得到所述轻质陶粒； 其中，所述最高温度为1120_1200°C。
11. 根据权利要求10所述的制备方法，其中，所述装料过程包括下述步骤：在匣钵底部 均匀平铺氧化铝粉体、在匣钵四壁也涂覆氧化铝浆料，将成型料球均匀分散装入匣钵内。
12. 根据权利要求10或11所述的制备方法，其中，所述烧成工艺包括下述步骤： (1) 在1-3小时内将温度从室温升高至第一温度，并在第一温度保温0. 5-2h; (2) 在1. 5-3. 5小时内将温度从第一温度升高至第二温度，并在第二温度保温0. 5-2h; (3) 在2. 5-5小时内将温度从第二温度升高至第三温度，并在第三温度保温0. 5-2h; (4) 在1. 5-4小时内将温度从第三温度升高至最高温度，并在最高温度保温0. 5-3h; 其中，所述第一温度为300-500°C，第二温度为600-700°C，第三温度为900-1100°C。
13. 根据权利要求12所述的制备方法，其中，所述第一温度为500°C，第二温度为 700°C，第三温度为1000°C，或者第一温度为300°C，第二温度为600°C，第三温度为1000°C。
14. 根据权利要求10-13任一项所述的制备方法，其中，在烧成工艺之前还包括干 燥过程，所述干燥过程包括下述步骤：将装有成型料球的匣钵置于电热鼓风干燥箱中，在 90-110°C之间干燥2-4小时。
15. 权利要求1-9任一项所述轻质陶粒在建筑材料技术领域的应用。
【专利摘要】本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种利用粉煤灰和气化渣制备的轻质陶粒及其制法和应用。所述轻质陶粒采用含有下述组分的原料制成：基料100重量份：包括粉煤灰40-90重量份，气化渣10-30重量份，钾长石0-20重量份和钠长石0-20重量份；和外加助剂0-4重量份：所述外加助剂选自半焦和碳化硅的一种或两种。本发明粉煤灰用量在40～90%，气化渣颗粒10～30%，烧成温度在1120~1200℃、节约能耗，且原料分布更广、更易得。本发明的轻质陶粒堆积密度范围为≤700kg/m3、质地更轻，筒压强度可高达10MPa以上、强度更高，且原料分布更广、更易得。
【IPC分类】B09B3-00, C04B38-00
【公开号】CN104774023
【申请号】CN201510148929
【发明人】方斌正, 曹建伟, 王习东, 李慧, 高小龙, 韩佳丽, 张娜
【申请人】北京大学包头创新研究院
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年3月31日