CN107500660A - 免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的生产方法，其技术方案的要点是，将免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的配料进行搅拌混合、挤压造粒、蒸汽养护、蒸汽干燥、粉碎、筛分、混合后包装为免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒。免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的配料由酸化后的凹凸棒石粘土、彩色硅酸盐水泥、粉状凹凸棒发泡剂、轻质氧化镁、空心玻璃微珠和钛白粉组成。采用本发明的生产方法生产的免烧碎石形轻质陶粒，具有色彩鲜艳、轻质强度好、比表面积大、透气性能优越、孔隙率和吸水率高的特点，能确保植物生长发育好，成活率高和寿命更长，并能大大减少补水的次数，适用于园林景观工程、家庭园艺和配制无土栽培基质。

Description

免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的生产方法
技术领域
本发明涉及陶粒，具体涉及一种免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的生产方法。
背景技术
市场上销售的彩色陶粒，是采用水泥、细砂和染料混合后造粒制作而成，比重和堆积密度都是很大，吸水率较小，不能确保植物的正常生长发育，也没有吸附和净化空气的功能。
经多次抽样测试：市场上销售的彩色陶粒平均堆积密度≥1200kg/m³,平均吸水率≤20％。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中不足之处，提供一种免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的生产方法。
免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的生产方法：将免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的配料进行搅拌混合、挤压造粒、蒸汽养护、蒸汽干燥、粉碎、筛分、混合后包装为免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒。
免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的配料由酸化后的凹凸棒石粘土、彩色硅酸盐水泥、粉状凹凸棒发泡剂、轻质氧化镁、空心玻璃微珠和钛白粉组成。
凹凸棒石又名坡缕石或坡缕缟石，是一种层链状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物，凹凸棒石粘土具有独特的层链状结构特征，晶体呈针状，纤维状或纤维集合状。凹凸棒石粘土具有独特的分散、耐高温、抗盐碱等良好的胶体性质和较高的吸附能力。
酸化后的凹凸棒石粘土在大幅度提高凹凸棒石粘土的吸附性能、脱色率、催化作用、比表面积、孔隙率的同时，能增加酸化后的凹凸棒石粘土的胶体粘度和调整酸化后的凹凸棒石粘土pH值。
彩色硅酸盐水泥是由硅酸盐水泥热料及适量石膏(或白色硅酸盐水泥)、混合材及着色剂磨细或混合制成的带有色彩的水硬性胶凝材料称为彩色硅酸盐水泥，彩色硅酸盐水泥基本色有白色、红色、绿色、黄色、 蓝色、棕色和黑色等，质量需要符合“JC/T 870-2012彩色硅酸盐水泥”的标准。
粉状凹凸棒发泡剂具有发泡能力强、发泡倍数高、单位体积产泡量大、泡沫外膜韧性好不易破碎，泡沫稳定性好、可长时间不消泡、泡沫细腻、在介质内生成的孔洞大小均匀、泌水量低和使用介质的相容性好等优点。
轻质氧化镁为白色轻质疏松无定型粉末，无臭无味，无毒，轻质氧化镁所占体积约为重质氧化镁的三倍左右，有高度耐火绝热性能，增强剂、胶粘剂，本发明选用轻质氧化镁的粒度≤0.074毫米。
空心玻璃微珠（中空玻璃微珠）是一种微小，中空的圆球状粉末，粒径可根据需要在30-100微米之间任意选择，具有重量轻体积大、导热系数低、抗压强度高，分散性、流动性、稳定性好的优点，本发明选用空心玻璃微珠的粒径≤0.1毫米。
锐钛型钛白粉是一种优良的白色粉末颜料，具有良好的光散射能力，因而白度好，着色力高，遮盖力强，同时具有较高的化学稳定性和较好的耐候性，无毒无味，对人体无刺激作用。
本发明通过下述技术方案予以实现：
1、免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的生产方法：⑴将免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的配料输入已经运转的搅拌混合机中，搅拌混合为免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的混合物；⑵将免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的混合物输送到挤压造粒机中，挤压造粒为免烧圆柱形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品，免烧圆柱形彩色凹凸棒轻质陶粒的半成品的直径控制在10～25毫米，长度控制在20～60毫米；⑶将免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品输送到蒸汽养护室进行蒸汽养护，蒸汽养护室内温度控制在55～75℃，养护时间控制在7～15天；⑷将蒸汽养护后的免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品，输送到蒸汽回转干燥机中进行干燥处理，干燥温度控制在60～100℃，干燥时间控制在1～5小时；⑸将干燥处理后的免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品输送到粉碎机中进行粉碎；⑹将粉碎后的免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品输送到振动筛中进行筛分，筛分后的免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品的颗粒粒度控制在0.5～5毫米；⑺将筛分后的各种不同色彩的免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品，按设计要求的重量百分比配料进行混合，混合后包装为免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的成品。
2、免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的配料按重量百分比由下列组分组成：酸化后的凹凸棒石粘土20～45％、粉状凹凸棒发泡剂2～15％、轻质氧化镁1～10％、空心玻璃微珠1～8％、白色硅酸盐水泥0～30％、红色硅酸盐水泥0～30％、绿色硅酸盐水泥0～30％、黄色硅酸盐水泥0～30％、蓝色硅酸盐水泥0～30％、棕色硅酸盐水泥0～30％、黑色硅酸盐水泥0～30％、钛白粉0～5％和水5～40％。
3、免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒色彩的配料按重量百分比由下列组分组成：白色免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品0～100％、红色免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品0～100％、绿色免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品0～100％、黄色免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品0～100％、蓝色免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品0～100％、棕色免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品0～100％、黑色免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品0～100％。
4、酸化后的凹凸棒石粘土配料按重量百分比由下列组分组成：酸化后的凹凸棒石粘土半成品90～98％、速溶硅酸钠0.1～5％、聚乙烯醇0.1～5％、羟丙基甲基纤维素0.01～3％和碳酸钠0～3％；酸化后的凹凸棒石粘土的生产方法：将酸化后的凹凸棒石粘土配料输入磨机中磨粉，颗粒细度≤0.074毫米，磨粉后的粉状物为酸化后的凹凸棒石粘土；
酸化后的凹凸棒石粘土半成品的生产方法：⑴先将自然风化后的凹凸棒石粘土输入已经运转的搅拌机中，再将稀硫酸缓慢加入自然风化后的凹凸棒石粘土中进行酸化处理；⑵将酸化处理后的凹凸棒石粘土，通过对辊机挤压为凹凸棒石粘土片状物，凹凸棒石粘土片状物的厚度≤3毫米；⑶将凹凸棒石粘土片状物输送到回转式烘干炉内焙烧，焙烧时间为1～3小时，焙烧温度控制在250～350℃，焙烧后的凹凸棒石粘土片状物含水量≤5％，焙烧后的凹凸棒石粘土片状物为酸化后的凹凸棒石粘土半成品；
凹凸棒石粘土片状物的配料按重量百分比由下列组分组成：自然风化后的凹凸棒石粘土55～75％和稀硫酸25～45％；稀硫酸的配料按重量百分比由下列组分组成：浓度98﹪的硫酸1～5％，水95～99％；凹凸棒石粘土原矿需要经过两个冬天以上的时间自然风化，从大块致密的原矿崩解为细小颗粒的自然风化后的凹凸棒石粘土，捡出明显可见的废石块、植物纤维和其它泥土杂质，自然风化后的凹凸棒石粘土颗粒细度≤5毫米。
酸化后的凹凸棒石粘土是采用由本发明人于2014年06月01日申请的“酸化后的凹凸棒石粘土”，中国专利授权公告号为：CN 104016366B，授权公告日：2015年12月02日。
5、粉状凹凸棒发泡剂配料按重量百分比由下列组分组成：活性凹凸棒石粘土45～95％、十二烷基硫酸钠1～35％、过碳酸钠1～25％、聚丙烯酸钠0.01～5％、焦磷酸钠0.01～5％和聚萘甲醛磺酸钠盐0.01～5％；粉状凹凸棒发泡剂的生产方法：将粉状凹凸棒发泡剂配料输入搅拌机中进行搅拌，搅拌均匀后输入磨机中进行磨粉，颗粒细度≤0.074毫米。
粉状凹凸棒发泡剂是采用由本发明人于2013年05月26日申请的“粉状凹凸棒发泡剂”，中国专利授权公告号为：CN 103265213 B，授权公告日：2014年09月24日。
6、本发明的免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的生产方法适用于生产免烧碎石形彩色轻质陶粒，选用的主要配料不限于酸化后的凹凸棒石粘土，酸化后的赤泥、电石渣、沸石、粉煤灰、浮石、高岭土、硅灰石、硅藻土、海泡石粘土、滑石、黄土、活性炭、火山灰、火山碎屑岩、焦宝石、秸秆、累托石粘土、铝矾土、绿蒙混层粘土、绿泥石、麦饭石、煤矸石、硼泥、膨润土、蛇纹石、生活垃圾、建筑垃圾、石棉、石墨、水淬矿渣、碳酸钙、污泥、玄武岩、氧化镁、叶腊石、页岩、伊利石粘土、伊绿混层粘土和伊蒙混层粘土同样适用于生产免烧碎石形彩色轻质陶粒。
本发明中的酸化后的凹凸棒石粘土能大幅度提高免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的吸附和净化空气的功能；粉状凹凸棒发泡剂在搅拌混合为免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒混合物时，将会产生一定量的气泡，有利于增加免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒表面和内部的孔隙率。
彩色硅酸盐水泥能确保免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的色彩更加艳丽。
免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒配料中采用轻质氧化镁、空心玻璃微珠和钛白粉，确保免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒色彩更加鲜艳，增加陶粒表面和内部的孔隙率，降低免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的堆积密度，提高免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的比表面积和强度。
免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒表面和内部有大量相互连通的微孔，有利于增加免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的有效比表面积和强度。
将免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒放进水中，免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒会迅速沉入水底，在吸入大量水分的同时，会将免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒内部微孔中的空气置换出来。
当免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒吸水率≥25％时，免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的外表只是一种湿润的状态，并没有明显的水渗漏出来，将免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒堆积在一起，相互之间形成众多的空隙，不会粘结在一起，透气性能好，免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒在干燥状态下没有粉尘，长年浸泡在水中也不会产生崩解。
采用本发明的生产方法生产的免烧碎石形轻质陶粒，具有色彩鲜艳、轻质强度好、比表面积大、透气性能优越、孔隙率和吸水率高的特点。
为了确保植物的正常生长发育，将水、液态的有机肥或无机肥喷洒在免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒中，或将免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒浸泡在水、有机肥或无机肥的溶液中，免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒吸收储存一定量的水或液态肥后取出，用于培育或种植各种苗木、花草和蔬菜时，植物的根部将会从免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒里吸收水或液态肥的营养成分，确保植物生长发育好，成活率高和寿命更长，并能大大减少补水的次数。
免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒适用于园林景观工程、家庭园艺和配制无土栽培基质。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述：
1、免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的生产方法：⑴将免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的配料输入已经运转的搅拌混合机中，搅拌混合为免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的混合物；⑵将免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的混合物输送到挤压造粒机中，挤压造粒为免烧圆柱形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品，免烧圆柱形彩色凹凸棒轻质陶粒的半成品的直径控制在15毫米，长度控制在30毫米；⑶将免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品输送到蒸汽养护室进行蒸汽养护，蒸汽养护室内温度控制在65～70℃，养护时间控制在10天；⑷将蒸汽养护后的免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品，输送到蒸汽回转干燥机中进行干燥处理，干燥温度控制在70～80℃，干燥时间控制在2小时；⑸将干燥处理后的免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品输送到粉碎机中进行粉碎；⑹将粉碎后的免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品输送到振动筛中进行筛分，筛分后的免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品的颗粒粒度控制在0.5～5毫米；⑺将筛分后的各种不同色彩的免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品，按设计要求的重量百分比配料进行混合，混合后包装为免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的成品。
2、免烧碎石形白色凹凸棒轻质陶粒的配料按重量百分比由下列组分组成：酸化后的凹凸棒石粘土36％、粉状凹凸棒发泡剂8％、轻质氧化镁5％、空心玻璃微珠4％、白色硅酸盐水泥25％、红色硅酸盐水泥0％、绿色硅酸盐水泥0％、黄色硅酸盐水泥0％、蓝色硅酸盐水泥0％、棕色硅酸盐水泥0％、黑色硅酸盐水泥0％、钛白粉2％和水20％。
3、免烧碎石形红色凹凸棒轻质陶粒的配料按重量百分比由下列组分组成：酸化后的凹凸棒石粘土38％、粉状凹凸棒发泡剂8％、轻质氧化镁5％、空心玻璃微珠4％、白色硅酸盐水泥0％、红色硅酸盐水泥25％、绿色硅酸盐水泥0％、黄色硅酸盐水泥0％、蓝色硅酸盐水泥0％、棕色硅酸盐水泥0％、黑色硅酸盐水泥0％、钛白粉0％和水20％。
4、免烧碎石形绿色凹凸棒轻质陶粒的配料按重量百分比由下列组分组成：酸化后的凹凸棒石粘土38％、粉状凹凸棒发泡剂8％、轻质氧化镁5％、空心玻璃微珠4％、白色硅酸盐水泥0％、红色硅酸盐水泥0％、绿色硅酸盐水泥25％、黄色硅酸盐水泥0％、蓝色硅酸盐水泥0％、棕色硅酸盐水泥0％、黑色硅酸盐水泥0％、钛白粉0％和水20％。
5、免烧碎石形黄色凹凸棒轻质陶粒的配料按重量百分比由下列组分组成：酸化后的凹凸棒石粘土38％、粉状凹凸棒发泡剂8％、轻质氧化镁5％、空心玻璃微珠4％、白色硅酸盐水泥0％、红色硅酸盐水泥0％、绿色硅酸盐水泥0％、黄色硅酸盐水泥25％、蓝色硅酸盐水泥0％、棕色硅酸盐水泥0％、黑色硅酸盐水泥0％、钛白粉0％和水20％。
6、免烧碎石形蓝色凹凸棒轻质陶粒的配料按重量百分比由下列组分组成：酸化后的凹凸棒石粘土38％、粉状凹凸棒发泡剂8％、轻质氧化镁5％、空心玻璃微珠4％、白色硅酸盐水泥0％、红色硅酸盐水泥0％、绿色硅酸盐水泥0％、黄色硅酸盐水泥0％、蓝色硅酸盐水泥25％、棕色硅酸盐水泥0％、黑色硅酸盐水泥0％、钛白粉0％和水20％。
7、免烧碎石形棕色凹凸棒轻质陶粒的配料按重量百分比由下列组分组成：酸化后的凹凸棒石粘土38％、粉状凹凸棒发泡剂8％、轻质氧化镁5％、空心玻璃微珠4％、白色硅酸盐水泥0％、红色硅酸盐水泥0％、绿色硅酸盐水泥0％、黄色硅酸盐水泥0％、蓝色硅酸盐水泥0％、棕色硅酸盐水泥25％、黑色硅酸盐水泥0％、钛白粉0％和水20％。
8、免烧碎石形黑色凹凸棒轻质陶粒的配料按重量百分比由下列组分组成：酸化后的凹凸棒石粘土38％、粉状凹凸棒发泡剂8％、轻质氧化镁5％、空心玻璃微珠4％、白色硅酸盐水泥0％、红色硅酸盐水泥0％、绿色硅酸盐水泥0％、黄色硅酸盐水泥0％、蓝色硅酸盐水泥0％、棕色硅酸盐水泥0％、黑色硅酸盐水泥25％、钛白粉0％和水20％。
9、免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒色彩的配料按重量百分比由下列组分组成：白色免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品25％、红色免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品20％、绿色免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品15％、黄色免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品12％、蓝色免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品10％、棕色免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品10％、黑色免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品8％。
10、实测免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒平均堆积密度为750kg/m³，吸水率为75％。

Claims (4)

1.一种免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的生产方法，其特征在于，免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的生产方法：⑴将免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的配料输入已经运转的搅拌混合机中，搅拌混合为免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的混合物；⑵将免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的混合物输送到挤压造粒机中，挤压造粒为免烧圆柱形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品，免烧圆柱形彩色凹凸棒轻质陶粒的半成品的直径控制在10～25毫米，长度控制在20～60毫米；⑶将免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品输送到蒸汽养护室进行蒸汽养护，蒸汽养护室内温度控制在55～75℃，养护时间控制在7～15天；⑷将蒸汽养护后的免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品，输送到蒸汽回转干燥机中进行干燥处理，干燥温度控制在60～100℃，干燥时间控制在1～5小时；⑸将干燥处理后的免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品输送到粉碎机中进行粉碎；⑹将粉碎后的免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品输送到振动筛中进行筛分，筛分后的免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品的颗粒粒度控制在0.5～5毫米；⑺将筛分后的各种不同色彩的免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品，按设计要求的重量百分比配料进行混合，混合后包装为免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的成品。
2.根据权利要求1所述的免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的生产方法，其特征在于，免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的配料按重量百分比由下列组分组成：酸化后的凹凸棒石粘土20～45％、粉状凹凸棒发泡剂2～15％、轻质氧化镁1～10％、空心玻璃微珠1～8％、白色硅酸盐水泥0～30％、红色硅酸盐水泥0～30％、绿色硅酸盐水泥0～30％、黄色硅酸盐水泥0～30％、蓝色硅酸盐水泥0～30％、棕色硅酸盐水泥0～30％、黑色硅酸盐水泥0～30％、钛白粉0～5％和水5～40％。
3.根据权利要求1所述的免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的生产方法，其特征在于，免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒色彩的配料按重量百分比由下列组分组成：白色免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品0～100％、红色免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品0～100％、绿色免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品0～100％、黄色免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品0～100％、蓝色免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品0～100％、棕色免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品0～100％、黑色免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒半成品0～100％。
4.根据权利要求1所述的免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的生产方法，其特征在于，本发明的免烧碎石形彩色凹凸棒轻质陶粒的生产方法，选用的主要配料不限于酸化后的凹凸棒石粘土，酸化后的赤泥、电石渣、沸石、粉煤灰、浮石、高岭土、硅灰石、硅藻土、海泡石粘土、滑石、黄土、活性炭、火山灰、火山碎屑岩、焦宝石、秸秆、累托石粘土、铝矾土、绿蒙混层粘土、绿泥石、麦饭石、煤矸石、硼泥、膨润土、蛇纹石、生活垃圾、建筑垃圾、石棉、石墨、水淬矿渣、碳酸钙、污泥、玄武岩、氧化镁、叶腊石、页岩、伊利石粘土、伊绿混层粘土和伊蒙混层粘土同样适用于生产免烧碎石形彩色轻质陶粒。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109761633A (zh) * 2019-03-09 2019-05-17 大连地拓环境科技有限公司 一种免烧硼泥pvc陶粒及其制备方法
CN112537965A (zh) * 2019-09-23 2021-03-23 青岛绿帆再生建材有限公司 一种轻质屋面板生产方法
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