本發(fā)明涉及一種制作高強度陶粒的組合物，以及利用該種組合物制作陶粒的方法。

背景技術(shù)：

陶粒就是陶質(zhì)的顆粒，陶粒的外觀特征大部分呈圓形或橢圓形球體，但也有一些仿碎石陶粒不是圓形或橢圓形球體，且而呈不規(guī)則碎石狀，陶粒形狀因工藝不同而各異，它的表面是一層堅硬的外殼，這層外殼呈陶質(zhì)或釉質(zhì)，具有隔水保氣作用，并且賦予陶粒較高的強度。另外，陶粒還具有保溫、隔熱、耐火性優(yōu)異、抗震性強以及高抗凍性和耐久性等特點。在現(xiàn)有技術(shù)中，陶粒通常采用輕砂骨料或普通砂、水泥、粘土、外加劑和水配制而成，雖然采用上述物料制作的陶粒具有耐熱、保溫和防火性能，但由于輕砂骨料或普通砂、水泥、外加劑或粘土等資源有限，且價格相對較高，同時膠凝材料僅采用價格相對較高的水泥，而沒有配備其它廢棄物料，所以，該種陶粒不僅造價高，而隨著其采用的資源如果枯竭就很難被更為廣泛地應(yīng)用，因此，現(xiàn)有技術(shù)都還有待進一步提升和完善。

為此，中國專利號105000900 A公開的名稱為“制作陶粒的組合物及其方法”提出一種解決方案。該種制作陶粒的組合物由以下質(zhì)量百分比的物料構(gòu)成：淤泥15-70%，污泥 5-45%，工業(yè)廢渣和/或建筑垃圾15-45﹪。該種陶粒采用的物料組分中，采用的淤泥，污泥，工業(yè)廢渣和/或建筑垃圾全是污染周邊環(huán)境的物料，所以，利用該種組合物制作陶粒不僅成本非常低，而且可解決環(huán)境污染問題；同時淤泥具有非常好粘結(jié)性能，可以將工業(yè)廢渣和/或建筑垃圾顆粒結(jié)合在一起，可提高陶粒的強度，而污泥在煅燒的過程中，其產(chǎn)生的孔隙以使陶粒具有非常理想的耐熱、保溫和防火性能；另外，該種陶粒可用于生產(chǎn)建筑材料、保溫材料和防火材料，且可用于環(huán)保中水處理濾料。但是該種制作陶粒的組合物中，淤泥以及污泥的總含量相對較大，而工業(yè)廢渣及建筑垃圾的總含量則相對較小，雖然制作出的陶粒粘結(jié)性能較佳，但是其硬度及抗壓性方面則相對較弱，因此，該種組合物制作出的陶粒適用于建筑材料，其能否代替瀝青混凝土中的碎石等需要較高硬度的材料還有待于進一步探討。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種利用提高廢棄物料硬度的方式解決強度差、用途窄以及二次環(huán)境污染等問題的制作高強度陶粒的組合物。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種利用組合物來制作高強度陶粒的方法。

本發(fā)明所提出的制作高強度陶粒的組合物由以下質(zhì)量百分比的物料構(gòu)成：污泥10-20%，礦業(yè)固廢或冶金固廢70-85%，添加劑5-10%。其中，污泥是城市污水處理廠產(chǎn)生的物料，污泥中含有大量的有機物和少量的重金屬，致使污泥可以使陶粒產(chǎn)生孔隙，而且能夠起到粘結(jié)的作用，如果污泥的質(zhì)量小于10%，陶粒中的孔隙較少，摩擦系數(shù)降低，保溫性能降低，如果污泥的質(zhì)量大于20%，陶粒的孔隙增多，導(dǎo)致陶?？箟簭姸冉档?，容易破損；礦業(yè)固廢或冶金固廢在該組合物中作為骨料，如果其質(zhì)量小于70%，則制作出的陶粒硬度降低，也容易使陶粒破損，其質(zhì)量如果大于85%，將會影響陶粒的成球率和耐熱、防火等綜合性能。

所述添加劑是由膨潤土或陶土或廢粘土礦粉構(gòu)成。

利用組合物制作高強度陶粒的方法包括以下步驟：首先將污泥、礦業(yè)固廢或冶金固廢先將每種物料進行無害化處理后再將其粉碎，然后將粉碎的物料混合后加入添加劑將其輸入到設(shè)備內(nèi)進行攪拌均勻和進行干燥，再將干燥后的物料放入成球設(shè)備內(nèi)加工成生料球，再將生料球放入煅燒設(shè)備中進行燒制，經(jīng)燒制后冷卻即制成高強度陶粒。

所述加工成生料球先進行篩選，將合格的生料球進行烘干，再將烘干的生料球放入煅燒設(shè)備中進行燒制。

所述煅燒設(shè)備采用回轉(zhuǎn)窯或燒制箱，且燒制溫度控制在450—1250℃。

所述攪拌均勻的物料干燥后的含水率在8—15%之間。

所述添加劑采用的膨潤土或陶土或廢粘土礦粉在混合前進行無害化處理。

本發(fā)明所提出的制作高強度陶粒的組合物采用的污泥和礦業(yè)或冶金固廢都是可產(chǎn)生對地下水嚴重二次污染和破壞周圍城市環(huán)境，以及占用大量國家土地資源的物料，所以利用該種組合物制作高強度陶粒不僅生產(chǎn)成本非常低，而且可解決對環(huán)境產(chǎn)生二次污染等問題；同時礦業(yè)固廢或冶金固廢具有較高的硬度，使得制作處的陶?？纱鏋r青混凝土中的碎石，人造路沿石中的碎石等物料；另外，采用的污泥具有良好的粘結(jié)性能，能夠?qū)⒌V業(yè)固廢或冶金固廢物料結(jié)合在一起，而且污泥在煅燒的過程中產(chǎn)生的空隙使得制作出的陶粒具有良好的耐熱性、保溫性和防火性，所以利用該種組合物制作出的陶?？梢詮V泛地應(yīng)用于城市的道路、管廊和海綿城市的建設(shè)中。

具體實施方式

實施例1

取污泥10kg，礦業(yè)固廢或冶金固廢85 kg，添加劑5kg。用其制作高強度陶粒的過程中，先進行預(yù)處理，即將污泥、礦業(yè)固廢或冶金固廢放入預(yù)處理設(shè)備內(nèi)進行無害化處理來消除異味，當(dāng)將這三物料去除全部異味后進行粉碎，然后將粉碎的三種物料混合后向其內(nèi)加入上述質(zhì)量的添加劑，該添加劑可采用膨潤土或陶土或廢粘土礦粉，在混合前先進行無害化處理，再將三種混合后的物料輸入到設(shè)備內(nèi)進行均勻攪拌，由于污泥、礦業(yè)固廢或冶金固廢和添加劑均含有一定量的水份，所以，將攪拌均勻的物料放入干燥設(shè)備內(nèi)進行干燥，并使干燥后的物料含水率保持在8-15%之間；然后將混合的三種物料干燥后放入成球設(shè)備內(nèi)加工成生料球，如果成球設(shè)備所加工的生料球結(jié)構(gòu)的大小不同，所以，可對加工成生料球進行篩選，再將篩選出合格的生料球進行烘干，再將烘干的生料球放入煅燒設(shè)備中進行燒制；所述燒制設(shè)備可采用回轉(zhuǎn)窯或燒制箱，且將燒制溫度控制在450-1250℃，燒制時間可采用40-120分鐘，當(dāng)將完成煅燒后取出的球形料經(jīng)冷卻后即為高強度陶粒。

實施例2

取污泥20kg，礦業(yè)固廢或冶金固廢70kg，添加劑10kg，按照實施例1的方法制作高強度陶粒。

實施例3

取污泥17kg，礦業(yè)固廢或冶金固廢75kg，添加劑8kg，按照實施例1的方法制作高強度陶粒。

實施例4

取污泥14kg，礦業(yè)固廢或冶金固廢80kg，添加劑6kg，按照實施例1的方式制作高強度陶粒。

實施例5

取污泥11kg，礦業(yè)固廢或冶金固廢82kg，添加劑7kg，按照實施例1的方式制作高強度陶粒。