CN104291859A - 储能免烧淤泥陶粒及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种储能免烧淤泥陶粒，所述储能免烧淤泥陶粒由相变储能材料、多孔材料激发剂以及淤泥粉体按一定的质量比例进行混合组成；其中，各组分的质量比例分别为：相变储能材料为20%-60%，淤泥粉体30%-50%，多孔材料10%-30%，激发剂10%-30%，以上各组分的质量比例总和为100%。本发明还涉及一种储能免烧淤泥陶粒的制备方法。所述储能免烧淤泥陶粒强度高、密度小、相变储能材料吸附量大、制备能耗低，在淤泥处理领域具有广阔的推广前景。

Description

储能免烧淤泥陶粒及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种储能免烧淤泥陶粒及其制备方法，用于工程中淤泥处理。

背景技术

据统计，中国每年湖泊、河道以及城市下水道淤泥的排放量高达高达1亿吨以上，如果得不到有效处理，会造成严重的环境问题。目前，处理淤泥的主要方式之一是用其生产烧结砖及陶粒。但烧结陶粒的制备工艺复杂、能耗高，生产过程也会产生大量的温室气体。免烧陶粒的生产工艺简单、成本低、能耗低的优点，具有广阔的推广前景。

同时，因为陶粒的轻质多孔特性，又是相变储能墙体材料中优异的储能材料的载体。高温焙烧的陶粒内部气孔多为封闭型，外表面是一层呈陶质或釉质的坚硬外壳，对相变材料的吸附量较低，真空条件下对相变材料的吸附率仅为20%左右。免烧陶粒存在密度大、孔隙率低的缺点，限制了陶粒在相变储能材料载体的应用。

因此，本专利旨在发明一种工艺简单、能耗低、储能材料吸附量大的免烧储能淤泥陶粒，可显著降低烧制淤泥的能耗、提高陶粒对储能材料的吸附率、简化操作工艺，对我国建筑节能技术的发展具有积极意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种储能免烧淤泥陶粒及其制备方法，其制备的储能免烧淤泥陶粒强度高、密度小、相变储能材料吸附量大、制备工艺简单、一次成型、能耗低，在淤泥处理领域具有广阔的推广前景。

本发明是这样实现的：

本发明提供一种储能免烧淤泥陶粒，所述储能免烧淤泥陶粒由相变储能材料、多孔材料激发剂以及淤泥粉体按一定的质量比例进行混合组成；其中，各组分的质量比例分别为：相变储能材料为20%-60%，淤泥粉体30%-50%，多孔材料10%-30%，激发剂10%-30%，以上各组分的质量比例总和为100%。

进一步地，所述相变储能材料为石蜡或硬脂酸。

更进一步地，所述相变储能材料呈颗粒状或粉体。

进一步地，所述多孔材料为膨胀珍珠岩、沸石粉、稻壳灰、聚苯乙烯颗粒中的任意一种或任意几种组合。

进一步地，所述激发剂为氧化钙、石膏、氢氧化钠、水泥中的任意一种或任意几种组合。

本发明还提供一种储能免烧淤泥陶粒的制备方法，包括以下步骤：步骤一：将淤泥进行干燥，并进行粉磨，形成淤泥粉体；步骤二：将相变储能材料、多孔材料以及激发剂与淤泥粉体按一定的质量比例进行混合，形成混合物，其中，各组分的质量比例分别为：相变储能材料为20%-60%，淤泥粉体30%-50%，多孔材料10%-30%，激发剂10%-30%，以上各组分的质量比例总和为100%；步骤三：将混合物进行加水造粒，并在所述相变储能材料熔点以上的温度进行蒸汽养护，蒸汽养护维持24-48小时；步骤四：将上述混合物在室温下进行养护，并形成储能免烧淤泥陶粒。

进一步地，所述淤泥粉体的粒度小于0.08mm。

进一步地，所述蒸汽养护的温度为60-80℃。

本发明具有以下有益效果：

1、采用淤泥、激发剂制备储能免烧淤泥陶粒，工艺简单、能耗低。

2、在储能免烧淤泥陶粒制备过程中，掺入相变储能材料，大大提高储能免烧淤泥陶粒中相变材料的含量，同时降低了储能免烧淤泥陶粒的密度。

3、一次工艺，即制得相变储能免烧淤泥陶粒，简化生产工艺。

4、掺入多孔材料，可降低储能免烧淤泥陶粒的密度、提高储能免烧淤泥陶粒的保温性能；同时，在所述相变储能材料相变过程中，相变储能材料体积会变大，多孔材料可吸纳部分相变储能材料，避免相变储能材料体积增大对储能免烧淤泥陶粒造成破坏。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种储能免烧淤泥陶粒及其制备方法，所述储能免烧淤泥陶粒由相变储能材料、多孔材料激发剂以及淤泥粉体按一定的质量比例进行混合组成；其中，各组分的质量比例分别为：相变储能材料为20%-60%，淤泥粉体30%-50%，多孔材料10%-30%，激发剂10%-30%，以上各组分的质量比例总和为100%。

所述储能免烧淤泥陶粒的制备方法包括以下步骤：

步骤一：将淤泥进行干燥，并进行粉磨，形成淤泥粉体，在本较佳实施例中，所述淤泥粉体的粒度小于0.08mm。

步骤二：将相变储能材料、多孔材料以及激发剂与淤泥粉体按一定的质量比例进行混合，形成混合物。其中，各组分的质量比例分别为：相变储能材料为20%-60%，淤泥粉体30%-50%，多孔材料10%-30%，激发剂10%-30%，以上各组分的质量比例总和为100%。上述的各组分的质量比例为使用该组分所占的质量比例的范围，实际过程中，对各组分的质量比例取值根据实际情况有所不同，只需要满足最终取得的质量比例之和为100%即可。

步骤三：将混合物进行加水造粒，并在所述相变储能材料熔点以上的温度进行蒸汽养护，蒸汽养护维持24-48小时。在本较佳实施例中，所述蒸汽养护的温度为60-80℃，当然，这个温度主要是由选择的相变储能材料的熔点进行决定的。在本较佳实施例中，所述相变储能材料为石蜡或硬脂酸，所述相变储能材料所呈现的形成为颗粒状或粉体，因此，选择蒸汽养护的温度为60-80℃完全可以满足需求。在其它实施例中，可以选择不同的相变储能材料，从而使用的蒸汽养护的温度也有所不同。

步骤四：将上述混合物在室温下进行养护，养护14天后，形成储能免烧淤泥陶粒。

其中，在本较佳实施例中，所述多孔材料为膨胀珍珠岩、沸石粉、稻壳灰、聚苯乙烯颗粒中的任意一种或任意几种组合，掺入多孔材料，可降低储能免烧淤泥陶粒的密度、提高储能免烧淤泥陶粒的保温性能；同时，在所述相变储能材料相变过程中，相变储能材料体积会变大，多孔材料可吸纳部分相变储能材料，避免相变储能材料体积增大对储能免烧淤泥陶粒造成破坏。所述激发剂为氧化钙、石膏、氢氧化钠、水泥中的任意一种或任意几种组合。

 本发明实施例提供的储能免烧淤泥陶粒及其制备方法具有以下有益效果：

1、采用淤泥、激发剂制备储能免烧淤泥陶粒，工艺简单、能耗低。

2、在储能免烧淤泥陶粒制备过程中，掺入相变储能材料，大大提高储能免烧淤泥陶粒中相变材料的含量，同时降低了储能免烧淤泥陶粒的密度。

3、一次工艺，即制得相变储能免烧淤泥陶粒，简化生产工艺。

4、掺入多孔材料，可降低储能免烧淤泥陶粒的密度、提高储能免烧淤泥陶粒的保温性能；同时，在所述相变储能材料相变过程中，相变储能材料体积会变大，多孔材料可吸纳部分相变储能材料，避免相变储能材料体积增大对储能免烧淤泥陶粒造成破坏。

5、在蒸汽养护过程中，所述相变储能材料熔化并填充储能免烧淤泥陶粒的孔隙，极大降低了储能免烧淤泥陶粒的吸水率，降低或消除了储能免烧淤泥陶粒掺入混凝土后对混凝土用水量、工作性的影响。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种储能免烧淤泥陶粒，其特征在于，所述储能免烧淤泥陶粒由相变储能材料、多孔材料激发剂以及淤泥粉体按一定的质量比例进行混合组成；

其中，各组分的质量比例分别为：相变储能材料为20%-60%，淤泥粉体30%-50%，多孔材料10%-30%，激发剂10%-30%，以上各组分的质量比例总和为100%。

2.如权利要求1所述的储能免烧淤泥陶粒，其特征在于：所述相变储能材料为石蜡或硬脂酸。

3.如权利要求1所述的储能免烧淤泥陶粒，其特征在于：所述相变储能材料呈颗粒状或粉体。

4.如权利要求1所述的储能免烧淤泥陶粒，其特征在于：所述多孔材料为膨胀珍珠岩、沸石粉、稻壳灰、聚苯乙烯颗粒中的任意一种或任意几种组合。

5.如权利要求1所述的储能免烧淤泥陶粒，其特征在于：所述激发剂为氧化钙、石膏、氢氧化钠、水泥中的任意一种或任意几种组合。

6.如权利要求1-5任一项所述的储能免烧淤泥陶粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将淤泥进行干燥，并进行粉磨，形成淤泥粉体；

步骤二：将相变储能材料、多孔材料以及激发剂与淤泥粉体按一定的质量比例进行混合，形成混合物，其中，各组分的质量比例分别为：相变储能材料为20%-60%，淤泥粉体30%-50%，多孔材料10%-30%，激发剂10%-30%，以上各组分的质量比例总和为100%；

步骤三：将混合物进行加水造粒，并在所述相变储能材料熔点以上的温度进行蒸汽养护，蒸汽养护维持24-48小时；

步骤四：将上述混合物在室温下进行养护，并形成储能免烧淤泥陶粒。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述淤泥粉体的粒度小于0.08mm。

8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述蒸汽养护的温度为60-80℃。