建筑淤土免烧陶粒及其制备方法

摘要

本发明公开一种建筑淤土免烧陶粒，其特征在于：它的固体成分及每公斤固体成分中的各成分用量为：建筑淤土60～80％，水泥2～5％，生石灰2～5％，脱硫石膏2～5％，珍珠岩2～7％，粉煤灰2～8％，水玻璃5～10％；除上述固体成分外，还加入占上述固体成分总质量45％～60的水。本发明还公开一种上述陶粒的制备方法。本发明具有建筑淤土前期处理简单，制备工艺简单，无需大型煅烧设备可消纳粉煤灰和脱硫石膏等工业废弃物，拓宽了上述固废材料的利用途径，采用免烧工艺，因此与焙烧工艺相比，具有节能和低碳等环保效果的优点。

说明书

技术领域：

本发明涉及一种利用建筑淤土制备的免烧陶粒及其制备方法，为建筑淤土资源化利 用提供了一个新途径，可以有效提高建筑淤土资源化利用率，减少其对城市环境的不利 影响。

背景技术：

建筑淤土的综合利用是节约土地、节约资源的重要途径，是发展循环经济、建设环 境友好型和资源节约型社会的重要举措。目前，资源化利用建筑淤土的成熟技术和产品 主要有烧结砖和烧结陶粒等建材产品，但是由于建筑淤土来源广泛，其中成分差异很大， 有的杂质很多，有的含水率高达70％以上，还有一些建筑淤土塑性太低不适宜制砖。要 使得建筑淤土得到有效利用，需要较长时间的对原料脱水和陈化，并且对建筑淤土的堆 场也提出了更高的要求。而采用去除建筑淤土中的杂质或增加特殊添加剂来改善性能都 会大幅度提高生产成本，同时产品(特别是陶粒)烧结工艺复杂、耗能高，从而影响了 这项技术的推广应用。

发明内容：

本发明针对现有技术的上述不足，提供一种资源利用率高、制备工艺简单，耗能低， 产品质量高的利用建筑淤土制备的免烧陶粒即建筑淤土免烧陶粒。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种建筑淤土免烧陶粒，由以 下重量百分比的各组分制备：它的固体成分及每公斤固体成分中的各成分用量为：建筑 淤土60～80％，水泥2～5％，生石灰2～5％，脱硫石膏2～5％，珍珠岩2～7％，粉煤灰2～8％， 水玻璃5～10％；除上述固体成分外，还加入占上述固体成分总质量45％～60％的水。

所述建筑淤土：含水率小于5％，磨细至细度为170目筛余量不大于25％即用170 目筛筛分后要求其筛余量不大于25％。

所述的水泥为：市售42.5级普通硅酸盐水泥。

所述生石灰为：市售800目生石灰粉。

所述脱硫石膏：电厂烟气脱硫石膏粉。

所述珍珠岩：市售珍珠岩，磨细至细度为170目筛余量不大于25％即用170目筛筛 分后要求其筛余量不大于25％。

所述粉煤灰：国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰(GB/T1596-2005)》中所述 二级粉煤灰。

所述水玻璃：市售水玻璃。

一种上述免烧陶粒的制备方法，它包括如下步骤：

(1)按配方比例称取建筑淤土、水泥、生石灰、脱硫石膏、珍珠岩和粉煤灰，置 于混料机中混合均匀得到粉料，然后投入到圆盘造粒机中；

(2)将配方比例称取的水玻璃溶于配方比例的水中，待水玻璃溶解均匀后，启动 圆盘造粒机，在1～20min采用喷洒方式将配置好的溶液全部淋入圆盘造粒机的粉料中， 并继续运行圆盘造粒机35～45min即可成球；

(3)将成球好的陶粒放入18～22℃的淡水中养护24小时后取出，再放置于18～22℃、 RH(相对湿度)≥95％的潮湿环境中养护27天，即可得建筑淤土免烧陶粒。

上述步骤(2)的制备过程，所述的圆盘造粒机的成球盘倾角控制在40～60°，转速 为10～12r/min。

本发明以建筑淤土为基材，利用水泥、生石灰、水玻璃，以及工业废弃物粉煤灰和 脱硫石膏作为激发材料，根据碱激发材料制备原理，通过工艺优化，采用免烧方式制备 陶粒。与传统的焙烧式工艺相比，本技术具有如下优点：

1)建筑淤土前期处理简单，只需将建筑淤土烘干，并磨细至规定细度即可；

2)本技术工艺简单，无需大型煅烧设备；

3)本技术除可消纳大量建筑渣土外，还可消纳粉煤灰和脱硫石膏等工业废弃物， 拓宽了上述固废材料的利用途径；

4)由于本产品采用免烧工艺，因此与焙烧工艺相比，具有节能和低碳等环保效果；

利用本发明生产的产品可达到如下技术指标：

1)粒径范围：2～20mm；

2)堆积密度：400～600kg/m³；

3)筒压强度：1.0～2.0MPa；

4)1h吸水率：15～30％。

具体实施方式

下面通过实施例进一步详细描述本发明，但本发明不仅仅局限于以下实施例。

本发明采用的圆盘造粒机为市售行业常规使用的圆盘造粒机。本发明的陶粒，其由 固体成分和水制备：其中组成固体成分的各组分重量百分比之和为100％，水的加入量占 固体成分总重量的45％～60％。

实施例1

按照比例称取如下配方比例原料：

固体成分：建筑淤土：76％，水泥：3％，生石灰：3％，珍珠岩：3％，脱硫石膏： 4％，粉煤灰：5％，水玻璃：6％。用水量为上述固体成分总质量的50％。

制备方法：1)将建筑淤土、水泥、生石灰、脱硫石膏、珍珠岩和粉煤灰等材料， 采用混料机均匀混合后，投入到圆盘造粒机中；

2)将水玻璃投入水中，待溶解均匀、完全后，启动圆盘造粒机，在20min内，采 用喷洒方式将配置好的溶液全部淋入造粒机的粉料中，并继续运行圆盘造粒机40min 即可成球；上述过程中成球盘倾角控制在50°，转速12r/min；

3)将成球好的陶粒放入T＝20±2℃(18～22℃)的淡水中养护24小时后，取出， 再放置于T＝20±2℃(18～22℃)、RH≥95％的潮湿环境中养护27天，即可得建筑淤土 免烧陶粒。

将所得陶粒样品进行检测：陶粒的堆积密度为520kg/m³，筒压强度为1.3MPa，1h 吸水率为19％。与焙烧陶粒的性能相似，完全可以替代传统的焙烧陶粒进行使用。

实施例2

按照比例称取如下配方比例原料：

建筑淤土：65％，水泥：4％，生石灰：4％，珍珠岩：6％，脱硫石膏：5％，粉煤灰： 7％，水玻璃：9％。用水量为固体粉料总质量55％。制备步骤铜实施例1。

所得陶粒的堆积密度为500kg/m³，筒压强度为1.2MPa，1h吸水率为18％。

实施例3

按照比例称取如下配方比例原料：

建筑淤土：70％，水泥：2％，生石灰：4％，珍珠岩：6％，脱硫石膏：4％，粉煤灰： 6％，水玻璃：8％。用水量为固体粉料总质量60％。制备步骤铜实施例1。

所得陶粒的堆积密度为510kg/m³，筒压强度为1.1MPa，1h吸水率为18％。