CN110002850A - 一种膨化渣陶粒制备砖的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及陶粒技术领域，且公开了一种膨化渣陶粒制备砖的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)钒钛磁铁矿冶炼之后，得到含有铁渣的铁水，将该铁水放入分离装置中，分理处高钛型高炉渣，将高钛型高炉渣放入冷却装置中，并利用高压水对高钛型高炉渣进行冲淋，达到冷却的作用，冷却后的高钛型高炉渣放入抛射装置中。该膨化渣陶粒制备砖的方法，实现了可以采用废弃的高炉渣制成目的，这样得到的陶粒制备砖大幅度减少了高炉渣的污染和经济损失，减少堆渣场占用的土地，而且其吸音、隔热和保温等良好的物理和热力学性能也能够满足砖块的应用，另外经过上述制备本陶粒制备砖也具有轻质的优点。

Description

一种膨化渣陶粒制备砖的方法

技术领域

本发明涉及陶粒技术领域，具体为一种膨化渣陶粒制备砖的方法。

背景技术

陶粒，顾名思义，就是陶质的颗粒，陶粒的外观特征大部分呈圆形或椭圆形球体，但也有一些仿碎石陶粒不是圆形或椭圆形球体，而呈不规则碎石状，陶粒形状因工艺不同而各异。它的表面是一层坚硬的外壳，这层外壳呈陶质或釉质，具有隔水保气作用，并且赋予陶粒较高的强度，因为生产陶粒的原料很多，陶粒的品种也很多，因而颜色也就很多，焙烧陶粒的颜色大多为暗红色、赭红色，也有一些特殊品种为灰黄色、灰黑色、灰白色和青灰色等，免烧陶粒因所用固体废弃物不同，颜色各异，一般为灰黑色，表面没有光泽度，不如焙烧陶粒光滑。

现有的陶粒砖制备方法产出的砖体是优良的轻质建筑材料，但是在实际的使用过程中现有的陶粒砖制备方法无法采用废弃的高炉渣制成，长期以来，国内外对高钛型高炉渣的综合利用进行了大量的研究，但没有将高炉渣与陶粒砖结合的优良方法，使得高钛型高炉渣未能大规模利用，导致炉渣大量堆积，堆渣场占用大量土地，既污染环境又造成巨大经济损失，故而提出一种膨化渣陶粒制备砖的方法来解决上述所提出的问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种膨化渣陶粒制备砖的方法，具备可以采用废弃的高炉渣制成的优点，解决了现有的陶粒砖制备方法无法采用废弃的高炉渣制成，长期以来，国内外对高钛型高炉渣的综合利用进行了大量的研究，但一直没有找到一个技术和经济上均可行的大规模有效利用的方法，使得高钛型高炉渣未能大规模利用，导致炉渣大量堆积，堆渣场占用大量土地，既污染环境又造成巨大经济损失的问题。

(二)技术方案

为实现上述可以采用废弃的高炉渣制成目的，本发明提供如下技术方案：一种膨化渣陶粒制备砖的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)钒钛磁铁矿冶炼之后，得到含有铁渣的铁水，将该铁水放入分离装置中，分理处高钛型高炉渣，将高钛型高炉渣放入冷却装置中，并利用高压水对高钛型高炉渣进行冲淋，达到冷却的作用，冷却后的高钛型高炉渣放入抛射装置中，抛射装置将仍然处于冷却状态的高钛型高炉渣迅速击碎，并沿着不同的抛物线弹出，在抛射和彼此之间碰撞的过程中，高钛型高炉渣被自然风冷却，至此，高钛型高炉渣初步膨化，之后将初步膨化的高钛型高炉渣放入冷却槽，在冷却水中，高钛型高炉渣爆裂并深度膨化，得到带水的膨化渣，将水分除去，得到膨化渣，最后将膨化渣放入破碎筛选装置内，经破碎和筛选后，得到膨化渣陶粒；

2)将耐火原料加入搅拌装置中，充分搅拌10min，加入步骤1)中得到的陶粒，再次搅拌15min，然后加入为耐火原料及陶粒总量50％的水，搅拌10min，在搅拌的过程中添加减水剂、生坯增强剂以及sn201水泥搅拌桩复合添加剂，得到泥浆，把泥浆注入模具中成型，在室温下静置养护，使得泥浆中多余的水分持续分散和蒸发，静置24h之后，放入干燥装置内进行强制干燥，干燥温度设为110℃，干燥24h-48h之后，得到砖体基料；

3)将步骤2)中得到的砖体基料放入燃气梭式窑中进行烧结，烧成温度1300℃，保温4h，停火后降温至200℃以下出窑，烧成后的毛坯经过机械打磨精加工，检验合格后得到陶粒制备砖。

优选的，所述破碎筛选装置的筛网孔径在0.1～2.0mm之间，所述膨化渣陶粒的直径也在0.1～2.0mm之间。

优选的，所述高压水为不含杂质的蒸馏水，所述搅拌过程中加入的水为日常生活用水。

优选的，所述搅拌装置为砖厂专用搅拌机，所述搅拌装置的型号为JS750。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种膨化渣陶粒制备砖的方法，具备以下有益效果：

该膨化渣陶粒制备砖的方法，通过分离、冷却、抛射、再次冷却以及破碎筛选等步骤，提高了水与膨化渣陶粒原料反应时的均匀性，提高了膨化渣陶粒在进行生成时的膨化效果，提高了膨化渣陶粒与水接触的表面积，提高了膨化渣陶粒整体的性能，提高了膨化渣陶粒在各种建材上能发挥更好的作用，能够将高钛型高炉渣分离出来，并制成膨化渣陶粒，该膨化渣陶粒为多孔状结构，具有吸音、隔热和保温等良好的物理和热力学性能，具有更高的强度，再将经由高炉渣制成的陶粒与耐火原料、减水剂、生坯增强剂以及sn201水泥搅拌桩复合添加剂等按步骤均匀搅拌，并在成型、静置、干燥和烧结后得到陶粒制备砖，实现了可以采用废弃的高炉渣制成目的，这样得到的陶粒制备砖大幅度减少了高炉渣的污染和经济损失，减少堆渣场占用的土地，而且其吸音、隔热和保温等良好的物理和热力学性能也能够满足砖块的应用，另外经过上述制备本陶粒制备砖也具有轻质的优点。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供如下技术方案：一种膨化渣陶粒制备砖的方法，包括以下步骤：

1)钒钛磁铁矿冶炼之后，得到含有铁渣的铁水，将该铁水放入分离装置中，分理处高钛型高炉渣，将高钛型高炉渣放入冷却装置中，并利用高压水对高钛型高炉渣进行冲淋，达到冷却的作用，冷却后的高钛型高炉渣放入抛射装置中，抛射装置将仍然处于冷却状态的高钛型高炉渣迅速击碎，并沿着不同的抛物线弹出，在抛射和彼此之间碰撞的过程中，高钛型高炉渣被自然风冷却，至此，高钛型高炉渣初步膨化，之后将初步膨化的高钛型高炉渣放入冷却槽，在冷却水中，高钛型高炉渣爆裂并深度膨化，得到带水的膨化渣，将水分除去，得到膨化渣，最后将膨化渣放入破碎筛选装置内，经破碎和筛选后，得到膨化渣陶粒，高钛型高炉渣中主要含有二氧化钛22-25％，二氧化硅22-26％，三氧化二铝16-19％，三氧化二铁0.22-0.44％，氧化钙22-29％和氧化镁7-9％，高炉渣中还含有大量镓、铬、锰、钪、铝和铁等有价元素，高钛型高炉渣作为膨化渣陶粒的生产原料，高钛型高炉渣与普通高炉渣相比，在化学成分组成、矿物相组成和有价元素赋存状态等方面均存在较大差异，其中有价组分二氧化钛的含量一般超过20％，若将其视为普通高炉渣用于建材生产，因其钛含量过高会影响产品的性能，最重要的是这种处理方式势必为造成有价组分的严重浪费，若将其直接作为提取钛的工业原料，则其中二氧化钛品位又太低，同时存在产品质量差，处理难度大、工业复杂等问题，高钛型高炉渣矿物相组成较为复杂，矿物粒度细小，且主要有价组分二氧化钛在炉渣中的赋存十分分散，难于通过传统的选矿方法实现目的矿物的分选，因此，高钛型高炉渣综合利用的工艺的研究具有多样化的特点，高钛型高炉渣不含硫化类杂质，且高钛型高炉渣的粒径不大于十厘米；

2)将耐火原料加入搅拌装置中，充分搅拌10min，加入步骤1)中得到的陶粒，再次搅拌15min，然后加入为耐火原料及陶粒总量50％的水，搅拌10min，在搅拌的过程中添加减水剂、生坯增强剂以及sn201水泥搅拌桩复合添加剂，得到泥浆，把泥浆注入模具中成型，在室温下静置养护，使得泥浆中多余的水分持续分散和蒸发，静置24h之后，放入干燥装置内进行强制干燥，干燥温度设为110℃，干燥24h-48h之后，得到砖体基料；

3)将步骤2)中得到的砖体基料放入燃气梭式窑中进行烧结，烧成温度1300℃，保温4h，停火后降温至200℃以下出窑，烧成后的毛坯经过机械打磨精加工，检验合格后得到陶粒制备砖。

通过分离、冷却、抛射、再次冷却以及破碎筛选等步骤，提高了水与膨化渣陶粒原料反应时的均匀性，提高了膨化渣陶粒在进行生成时的膨化效果，提高了膨化渣陶粒与水接触的表面积，提高了膨化渣陶粒整体的性能，提高了膨化渣陶粒在各种建材上能发挥更好的作用，能够将高钛型高炉渣分离出来，并制成膨化渣陶粒，该膨化渣陶粒为多孔状结构，具有吸音、隔热和保温等良好的物理和热力学性能，具有更高的强度，再将经由高炉渣制成的陶粒与耐火原料、减水剂、生坯增强剂以及sn201水泥搅拌桩复合添加剂等按步骤均匀搅拌，并在成型、静置、干燥和烧结后得到陶粒制备砖，实现了可以采用废弃的高炉渣制成目的，这样得到的陶粒制备砖大幅度减少了高炉渣的污染和经济损失，减少堆渣场占用的土地，而且其吸音、隔热和保温等良好的物理和热力学性能也能够满足砖块的应用，另外经过上述制备本陶粒制备砖也具有轻质的优点。

优选的，破碎筛选装置的筛网孔径在0.1～2.0mm之间，膨化渣陶粒的直径也在0.1～2.0mm之间。

优选的，高压水为不含杂质的蒸馏水，搅拌过程中加入的水为日常生活用水。

优选的，搅拌装置为砖厂专用搅拌机，搅拌装置的型号为JS750。

本发明的有益效果是：通过分离、冷却、抛射、再次冷却以及破碎筛选等步骤，提高了水与膨化渣陶粒原料反应时的均匀性，提高了膨化渣陶粒在进行生成时的膨化效果，提高了膨化渣陶粒与水接触的表面积，提高了膨化渣陶粒整体的性能，提高了膨化渣陶粒在各种建材上能发挥更好的作用，能够将高钛型高炉渣分离出来，并制成膨化渣陶粒，该膨化渣陶粒为多孔状结构，具有吸音、隔热和保温等良好的物理和热力学性能，具有更高的强度，再将经由高炉渣制成的陶粒与耐火原料、减水剂、生坯增强剂以及sn201水泥搅拌桩复合添加剂等按步骤均匀搅拌，并在成型、静置、干燥和烧结后得到陶粒制备砖，实现了可以采用废弃的高炉渣制成目的，这样得到的陶粒制备砖大幅度减少了高炉渣的污染和经济损失，减少堆渣场占用的土地，而且其吸音、隔热和保温等良好的物理和热力学性能也能够满足砖块的应用，另外经过上述制备本陶粒制备砖也具有轻质的优点。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种膨化渣陶粒制备砖的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)钒钛磁铁矿冶炼之后，得到含有铁渣的铁水，将该铁水放入分离装置中，分理处高钛型高炉渣，将高钛型高炉渣放入冷却装置中，并利用高压水对高钛型高炉渣进行冲淋，达到冷却的作用，冷却后的高钛型高炉渣放入抛射装置中，抛射装置将仍然处于冷却状态的高钛型高炉渣迅速击碎，并沿着不同的抛物线弹出，在抛射和彼此之间碰撞的过程中，高钛型高炉渣被自然风冷却，至此，高钛型高炉渣初步膨化，之后将初步膨化的高钛型高炉渣放入冷却槽，在冷却水中，高钛型高炉渣爆裂并深度膨化，得到带水的膨化渣，将水分除去，得到膨化渣，最后将膨化渣放入破碎筛选装置内，经破碎和筛选后，得到膨化渣陶粒；

2)将耐火原料加入搅拌装置中，充分搅拌10min，加入步骤1)中得到的陶粒，再次搅拌15min，然后加入为耐火原料及陶粒总量50％的水，搅拌10min，在搅拌的过程中添加减水剂、生坯增强剂以及sn201水泥搅拌桩复合添加剂，得到泥浆，把泥浆注入模具中成型，在室温下静置养护，使得泥浆中多余的水分持续分散和蒸发，静置24h之后，放入干燥装置内进行强制干燥，干燥温度设为110℃，干燥24h-48h之后，得到砖体基料；

3)将步骤2)中得到的砖体基料放入燃气梭式窑中进行烧结，烧成温度1300℃，保温4h，停火后降温至200℃以下出窑，烧成后的毛坯经过机械打磨精加工，检验合格后得到陶粒制备砖。

2.根据权利要求1所述的一种膨化渣陶粒制备砖的方法，其特征在于，所述破碎筛选装置的筛网孔径在0.1～2.0mm之间，所述膨化渣陶粒的直径也在0.1～2.0mm之间。

3.根据权利要求1所述的一种膨化渣陶粒制备砖的方法，其特征在于，所述高压水为不含杂质的蒸馏水，所述搅拌过程中加入的水为日常生活用水。

4.根据权利要求1所述的一种膨化渣陶粒制备砖的方法，其特征在于，所述搅拌装置为砖厂专用搅拌机，所述搅拌装置的型号为JS750。