一種鋁硅質輕質骨料及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種鋁硅質輕質骨料及其制備方法。其技術方案是：先以50~90wt%的鋁硅質細粉和10~50wt%的粘土為原料，攪拌8~12h，再外加所述原料5~10wt%的結合劑、15~35wt%的造孔劑和7~20wt%的水，困料24~48h，壓制成型；然后在80~200℃條件下干燥4~24h，在1000~1400℃條件下保溫2~10h，破碎，即得到鋁硅質輕質骨料。本發明具有節約資源、保護環境、生產工藝簡單和降低成本的特點；所制備的鋁硅質輕質骨料平均孔徑小，孔徑分布均勻、體積密度小、強度高和重燒線變化率小，能直接應用于澆注料體系。
【專利說明】一種鋁硅質輕質骨料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于輕質骨料【技術領域】，具體涉及一種鋁硅質輕質骨料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]在經濟飛速增長和能源過度消耗的雙重壓力下，固體廢棄物的堆積更為嚴重，不利于資源的可持續發展，廢物利用越來越受到重視。瓷磚是工業和日常生活的常用物品，使用后的廢棄瓷磚難以得到回收利用，儲量以每年數萬噸的速率增長。針對國內工業和日用的瓷磚廢料的堆積現狀，如何處理瓷磚廢料并將其變廢為寶成為亟待解決的問題。
[0003]將廢棄的瓷磚重新制備成新的產品不僅能提高資源的回收利用率，也能降低產品的制作成本。到現階段為止，用于制備耐火輕質骨料的原料價格較高，且制作工藝復雜，能耗高，所制得的耐火輕質骨料成品的性能也較普通，使得耐火輕質骨料的發展受到限制。
[0004]目前，廢棄瓷磚依然沒有得到充分的利用，尤其是將廢棄瓷磚用于耐火輕質骨料仍處于空缺狀態。

【發明內容】

[0005]本發明旨在克服現有技術缺陷，目的是提供一種節約資源、環境友好、工藝簡單和生產成本低的鋁硅質輕質骨料的制備方法。用該方法制備的鋁硅質輕質骨料的平均孔徑小、孔徑分布均勻、體積密度小、強度高和重燒線變化率小。
[0006]為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是:先以5(T90wt%的鋁硅質細粉和l(T50wt%的粘土為原料，攪拌8~12h，再外加所述原料5~10wt%的結合劑、15~35wt%的造孔劑和7~20wt%的水，困料24~48h，壓制成型；然后在8(T200°C條件下干燥4~24h，在100(Tl40(rC條件下保溫2~10h，破碎，即得到鋁硅質輕質骨料。
[0007]所述鋁硅質細粉為瓷磚廢料，粒徑小于0.074mm ;鋁硅質細粉的主要化學成分是:Al2O3 含量≤ 40wt%, SiO2 含量≤ 45wt%, Na2O 含量≤ 0.5wt%, K2O 含量≤ 2.5wt%。
[0008]所述粘土的粒徑小于0.088mm ;粘土的主要化學成分是:A1203含量≤30wt%, SiO2含量≤ 45wt%, TiO2 含量≤ 0.8wt%, Fe2O3 含量≤ 2.0wt%。
[0009]所述的造孔劑為糠、植物秸桿、鋸末和稻殼中的一種。
[0010]所述的結合劑為羥甲基纖維素、磷酸二氫鋁、聚乙烯醇和糊精中的一種或兩種。
[0011]由于采用上述技術方案，本發明所采用的主要原料為目前大量堆積且沒有得到充分利用的廢棄瓷磚，不僅環境友好，還節約了資源，變廢為寶，生產成本顯著降低；本發明將原料混合后壓制成型，煅燒后經破碎即作為輕質澆注料的骨料使用，故生產工藝簡單；本發明所制備的招娃質輕質骨料經檢測=Al2O3含量> 40wt% ;孔徑王要分布在20 μ m以下，集中分布在5~8 μ m之間；體積密度為0.75~1.15g/cm3 ;顯氣孔率為40~60% ;重燒線變化率±0.5% ;常溫耐壓強度為15.0~30.0MPa0
[0012]因此，本發明具有節約資源、環境友好、工藝簡單和生產成本低的的特點；所制備的鋁硅質輕質骨料平均孔徑小、孔徑分布均勻、體積密度小、強度高和重燒線變化率小，直接用于澆注料體系。
【具體實施方式】
[0013]下面結合【具體實施方式】對本發明做進一步的描述，并非對本發明保護范圍的限制。
[0014]為避免重復，先將本【具體實施方式】所涉及到的有關技術參數統一描述如下，實施例中不再贅述:
所述鋁硅質細粉為瓷磚廢料，粒徑小于0.074mm ;鋁硅質細粉的主要化學成分是=Al2O3含量≥40wt%, SiO2 含量≥45wt%, Na2O 含量≤ 0.5wt%, K2O 含量≤2.5wt% ；
所述粘土的粒徑小于0.088mm ;粘土的主要化學成分是=Al2O3含量≥30wt%, SiO2含量≥45wt%, TiO2 含量≤0.8wt%, Fe2O3 含量≤ 2.0wt%。
[0015]實施例1
一種鋁硅質輕質骨料及其制備方法。先以5(T60wt%的鋁硅質細粉和4(T50wt%的粘土為原料，攪拌8~12h，再外加所述原料3.5≤5wt%的聚乙烯醇、4.5≤5.0的磷酸二氫鋁、30~35wt%的鋸末和7~10wt%的水，困料24~48h，壓制成型；然后在8(TllO°C條件下干燥8~12h，在110(Tl300°C條件下保溫5~6h，破碎，即得到鋁硅質輕質骨料。
[0016]本實施例所制備的鋁硅質輕質骨料經檢測:體積密度為0.75、.85g/cm3 ;顯氣孔率為55~60% ;常溫耐壓強度16.0~19.0MPa0
[0017]實施例2
一種鋁硅質輕質骨料及其制備方法。先以6(T70wt%的鋁硅質細粉和3(T40wt%的粘土為原料，攪拌8~12h，再外加所述原料8~10wt%的磷酸二氫鋁、25~30wt%的鋸末和l(Tl4wt%的水，困料24~48h，壓制成型；然后在18(T200°C條件下干燥4~8h，在110(Tl30(TC條件下保溫2~4h，破碎，即得到鋁硅質輕質骨料。
[0018]本實施例所制備的招娃質輕質骨料經檢測:體積密度為0.80、.90g/cm3 ;顯氣孔率為47~50% ;常溫耐壓強度15.0-17.0MPa0
[0019]實施例3
一種鋁硅質輕質骨料及其制備方法。先以7(T80wt%的鋁硅質細粉和2(T30wt%的粘土為原料，攪拌8~12h，再外加所述原料2.0-3.0wt%的羥甲基纖維素、3.0-5.0wt%的磷酸二氫鋁、20~25wt%的植物秸桿和8~12wt%的水，困料24~48h，壓制成型；然后在13(Tl60°C條件下干燥2(T24h，在1100-l300°C條件下保溫3~5h，破碎，即得到鋁硅質輕質骨料。
[0020]本實施例所制備的鋁硅質輕質骨料經檢測:體積密度為0.9-1.0g/cm3 ;顯氣孔率為43~47% ;常溫耐壓強度18.0~20.5MPa。
[0021]實施例4
一種鋁硅質輕質骨料及其制備方法。先以8(T90wt%的鋁硅質細粉和l(T20wt%的粘土為原料，攪拌8~12h，再外加所述原料2~3wt%的糊精、4~6wt%聚乙烯醇、2(T25wt%的糠和13~17wt%的水，困料24~48h，壓制成型；然后在10(Tl30°C條件下干燥12~18h，在110(Tl30(rC條件下保溫4~6h，破碎，即得到鋁硅質輕質骨料。
[0022]本實施例所制備的鋁硅質輕質骨料經檢測:體積密度為0.95-1.05g/cm3 ;顯氣孔率為44~51% ;常溫耐壓強度20.0~23.0MPa。[0023]實施例5
一種鋁硅質輕質骨料及其制備方法。先以8(T85wt%的鋁硅質細粉和15~20wt%的粘土為原料，攪拌8~12h，再外加所述原料6~8wt%的聚乙烯醇、3(T35wt%的糠和12~15wt%的水，困料24~48h，壓制成型；然后在8(TllO°C條件下干燥18~24h，在130(Tl40(TC條件下保溫3飛h，破碎，即得到鋁硅質輕質骨料。
[0024]本實施例所制備的鋁硅質輕質骨料經檢測:體積密度為0.79、.83g/cm3 ;顯氣孔率為57~61% ;常溫耐壓強度17.5~19.5MPa。
[0025]實施例6
一種鋁硅質輕質骨料及其制備方法。先以7(T75wt%的鋁硅質細粉和25~30wt%的粘土為原料，攪拌8~12h，再外加所述原料4~6wt%的聚乙烯醇、2~3wt%羥甲基纖維素、15~20wt%的稻殼和l(Tl4wt%的水，困料24~48h，壓制成型；然后在15(Tl80°C條件下干燥10~16h，在120(Tl30(rC條件下保溫8~10h，破碎，即得到鋁硅質輕質骨料。
[0026]本實施例所制備的鋁硅質輕質骨料經檢測:體積密度為1.05-1.15g/cm3 ;顯氣孔率為52~56% ;常溫耐壓強度19.0~22.5MPa。
[0027]實施例7
一種鋁硅質輕質骨料及其制備方法。先以75~85wt%的鋁硅質細粉和15~25wt%的粘土為原料，攪拌8~12h，再外加所述原料5~7wt%的糊精、15~20wt%的糠和14~18wt%的水，困料24~48h，壓制成型；然后在12(Tl50°C條件下干燥18~24h，在130(Tl40(TC條件下保溫5~7h，破碎，即得到鋁硅質輕質骨料。
[0028]本實施例所制備的鋁硅質輕質骨料經檢測:體積密度為0.9-1.lg/cm3 ;顯氣孔率為40~46% ;常溫耐壓強度25.0~30.0MPa。
[0029]實施例8
一種鋁硅質輕質骨料及其制備方法。先以65~75wt%的鋁硅質細粉和25~35wt%的粘土為原料，攪拌8~12h，再外加所述原料7~9wt%的羥甲基纖維素、2(T25wt%的稻殼和17~20wt%的水，困料24~48h，壓制成型；然后，在8(Tl20°C條件下干燥20~24h，在1000-?100?條件下保溫6~8h，破碎，即得到鋁硅質輕質骨料。
[0030]本實施例所制備的鋁硅質輕質骨料經檢測:體積密度為1.(Tl.lg/cm3 ;顯氣孔率為55~60% ;常溫耐壓強度20.0~24.0MPa。
[0031 ] 本【具體實施方式】所采用的主要原料為目前大量堆積且沒有得到充分利用的廢棄瓷磚，不僅環境友好，還節約了資源，變廢為寶，生產成本顯著降低；本【具體實施方式】將原料混合后壓制成型，煅燒后經破作為輕質澆注料的骨料使用，故生產工藝簡單；本【具體實施方式】所制備的招娃質輕質骨料經檢測=Al2O3含量> 40wt% ;孔徑王要分布在20 μ m以下，集中分布在5~8 μ m之間；體積密度為0.75~1.15g/cm3 ;顯氣孔率為40~60% ;重燒線變化率±0.5% ;常溫耐壓強度為15.0~30.0MPa0
[0032]因此，本【具體實施方式】具有節約資源、環境友好、工藝簡單和生產成本低的特點；所制備的鋁硅質輕質骨料平均孔徑小、孔徑分布均勻、體積密度小、強度高和重燒線變化率小，能直接用于澆注料體系。
【權利要求】
1.一種鋁硅質輕質骨料的制備方法，其特征在于先以50、0被％的鋁硅質細粉和l(T50wt%的粘土為原料，攪拌8~12h，再外加所述原料5~10wt%的結合劑、15~35wt%的造孔劑和7~20wt%的水，困料24~48h，壓制成型；然后在8(T200°C條件下干燥4~24h，在1000-l400℃條件下保溫2~10h，破碎，即得到鋁硅質輕質骨料。
2.根據權利要求1所述的鋁硅質輕質骨料的制備方法，其特征在于所述鋁硅質細粉為瓷磚廢料，粒徑小于0.074mm ;鋁硅質細粉的主要化學成分是=Al2O3含量≥40wt%，Si02含量≥45wt%, Na2O 含量≤0.5wt%, K2O 含量≤2.5wt%。
3.根據權利要求1所述的鋁硅質輕質骨料的制備方法，其特征在于所述粘土的粒徑小于0.088mm ;粘土的主要化學成分是=Al2O3含量≤30wt%, SiO2含量≥45wt%，TiO2含量≤0.8wt%, Fe2O3 含量≤2.0wt%。
4.根據權利要求1所述的鋁硅質輕質骨料的制備方法，其特征在于所述造孔劑為糠、植物稻桿、鋸末和稻殼中的一種。
5.根據權利要求1所述的鋁硅質輕質骨料的制備方法，其特征在于所述結合劑為羥甲基纖維素、磷酸二氫鋁、聚乙烯醇和糊精中的一種或兩種。
6.一種鋁硅質輕質骨料，其特征在于所述鋁硅質輕質骨料是根據權利要求1飛項中任一項所述鋁硅質輕質骨料的制備方法所制備的鋁硅質輕質骨料。
【文檔編號】C04B35/66GK103449830SQ201310375056
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月26日 優先權日:2013年8月26日
【發明者】李淑靜, 徐娜娜, 李遠兵, 張金龍, 汪雷, 李亞偉, 桑紹柏 申請人:武漢科技大學