一种以瓷砖废料为原料并经包埋烧结生产陶粒的方法
【技术领域】
[0001]一种以瓷砖废料为原料并经包埋烧结生产陶粒的方法，属于陶粒技术领域。
【背景技术】
[0002]现有的陶粒技术中原料一般采用粘土类、膨胀珍珠岩或泥质岩石等天然原料，生产的陶粒在填充、支撑柱载体和功能载体等领域有广泛应用。但随着天然资源的日渐匮乏，开发以矿业尾矿或行业副产物为原料生产陶粒的技术日益重要，如建筑瓷砖行业的瓷砖废料每年产生约1000万吨，仅抛光砖废料每年就产生约170万吨。抛光砖废料发泡性能优越，如专利CN1377859公开了利用陶瓷抛光砖生产线所产生的陶瓷废泥为原料生产陶粒的方法，即加入生料废泥和煤作为外加剂，利用对辊造粒工艺成型，采用回转窑烧结，经冷却得到陶粒产品。专利CN1468827A公开了以陶瓷生产过程中产生的瓷渣为基料，加入适当比例的粘结料和发泡材料，利用回转窑烧结而成陶粒的方法。在这些陶粒生产技术中，原料中富含S12和溶剂成分，如Na20、K20和MgO等，在高温烧成时陶粒表面发生的熔融反应使得陶粒表面光滑，烧成的陶粒流动性好，但在烧成时烧成工艺难调控，温度高、时间长可保障烧结充分，陶粒与陶粒之间易发生粘连，导致生产的陶粒在尺寸分布方面不均一，机械筛分后颗粒表面有破损，对陶粒吸水率、力学性能和服役性能有不利的影响。采用填料包埋烧结法可大幅度减少陶粒与陶粒之间的反应，但陶粒表面的高温反应性则易与填料发生反应，因此，以瓷砖废料为原料的陶粒生产需调整原料和烧结填料的配方，防止陶粒在高温下的粘连以保障烧成陶粒表面的完整性。
【发明内容】
[0003]基于上述技术的不足，本发明的目的是提供一种以瓷砖废料为原料并经包埋烧结生产陶粒的方法，其技术方案包括以下步骤:
(1)按照质量比进行配料:抛光砖废料10~20%、瓷砖生坯废料22~32%、瓷砖磨边料18%、莱阳土 20%、生焦宝石10%、长石10%、碳化硅0~0.8%，再按照水料比为80:100的比例加水，与料混合后在行星球磨机上以400转每分钟的转速球磨2小时；
(2)将步骤(I)磨制的料浆喷雾造粒，或者将步骤(I)磨制的料浆在130°C下干燥I小时后破碎，通过造球机或手工方式造粒，过筛后得到的筛余物即为生陶粒；
(3)将经步骤(2)制得的生陶粒与包埋填料以0:1~0.4:1的比例混合，在1170°C下经15分钟烧成，随炉冷却后，将包埋填料筛除即得以瓷砖废料为原料的陶粒。
[0004]其中，步骤(I)中抛光砖废料和碳化硅含量的变化可调节烧成陶粒的密度。步骤
(3)中氧化镁与石英以质量比为0:1~0.2:1混合的料粒作为包埋填料。为提高步骤(3)中包埋填料与烧成所得陶粒的筛分工艺的效率，包埋填料与陶粒的粒度比为2:1~10:1。
[0005]本技术方案的有益效果在于:
1.陶粒所选用的原料为抛光瓷砖的抛光废渣、瓷砖生坯废料和瓷砖磨边料，本技术属于资源循环利用技术的开发，能有效帮助解决废料堆放带来的环境问题； 2.陶粒所选用的原料来源广泛，价格便宜，生产方法简易，有利于工业化应用；
3.包埋填料与生陶粒混合后进行烧成，可有效限制陶粒之间以及包埋填料与陶粒之间的反应，保障陶粒粒度的分布、表面光洁度和化学组分的均匀性；
4.包埋填料与陶粒之间的粒度差别可提高混料和分离工艺的效率，筛除的石英颗粒可以重复利用，大幅度地提高原料的利用效率；
5.陶粒的化学成分和生产工艺可调控，进而可以调节陶粒的粒径、比重和球形度，保障陶粒的力学性能、结构性能和流动性能的实现。
【具体实施方式】
[0006]实施例1:
(1)按照质量比进行配料:抛光砖废料10.2%、瓷砖生坯废料31%、瓷砖磨边料18%、莱阳土 20%、生焦宝石10%、长石10%、碳化硅0.8%，按照水料比为80:100的比例加水，与料混合后在行星球磨机上以400转每分钟的转速球磨2小时；
(2)将经步骤(I)磨制的料浆用喷雾造粒方法造粒，取-40目~+60目筛之间的筛余物为生陶粒；
(3)以-100目的石英粒料为包埋填料与经步骤(2)制得的生陶粒按照质量比为1:0.2的比例混合后，在1170°C下经15分钟烧成，随炉冷却后，将石英粒料筛除即得以瓷砖废料为原料的陶粒。
[0007]实施例2:
(1)按照质量比进行配料:抛光砖废料20%、瓷砖生坯废料22%、瓷砖磨边料18%、莱阳土20%、生焦宝石10%、长石10%，按照水料比为80:100的比例加水，与料混合后在行星球磨机上以400转每分钟的转速球磨2小时；
(2)将步骤(I)磨制的料浆在130°C下干燥I小时后破碎并通过手工方式造粒，取-40目~+60目筛之间的筛余物为生陶粒；
(3)以-100目的氧化镁与-100目的石英以质量比为0.2:1混合的料粒作为包埋填料，将包埋填料与经步骤(2)制得的生陶粒按照质量比为1:0.2的比例混合后，在1170°C下经15分钟烧成，随炉冷却后，将包埋填料筛除即得以瓷砖废料为原料的陶粒。
【主权项】
1.一种以瓷砖废料为原料并经包埋烧结生产陶粒的方法，其特征在于通过以下步骤实现: 步骤1.按照质量比进行配料:抛光砖废料10~20%、瓷砖生坯废料22~32%、瓷砖磨边料18%、莱阳土 20%、生焦宝石10%、长石10%、碳化硅0~0.8%，再按照水料比为80:100的比例加水，与料混合后在行星球磨机上以400转每分钟的转速球磨2小时； 步骤2.将经步骤I磨制的料浆喷雾造粒，或者将经步骤I磨制的料浆在130° C下干燥I小时后破碎并通过造球机或手工方式造粒，过筛后取筛余物为生陶粒； 步骤3.将经步骤2制得的生陶粒与包埋填料以0:1~0.4:1的比例混合在一起，在1170°C下经15分钟烧成，随炉冷却后，将包埋填料筛除即得以瓷砖废料为原料的陶粒。2.如权利要求1所述的一种以瓷砖废料为原料并经包埋烧结生产陶粒的方法，其特征在于步骤3所提及的包埋填料为氧化镁与石英以质量比为0:1~0.2:1混合的料粒。3.如权利要求1所述的一种以瓷砖废料为原料并经包埋烧结生产陶粒的方法，其特征在于步骤3中生陶粒与包埋填料的粒度比为2:1~10:1。
【专利摘要】一种以瓷砖废料为原料并经包埋烧结生产陶粒的方法，属于陶粒技术领域。其特征是首先按照质量配制原料：10~20%抛光砖废料、22~32%瓷砖生坯废料、18%瓷砖磨边料、20%莱阳土、10%生焦宝石、10%长石、0~0.8%碳化硅，再加水球磨2小时后用磨制的料浆喷雾制造生陶粒或将料浆干燥后得到的粉料制造生陶粒；过筛分级后与包埋填料混合在一起，经1170oC烧结15分钟，随炉冷却后筛除包埋填料，即得以瓷砖废料为原料的陶粒。其中瓷砖废料用量大，包埋填料选用氧化镁与石英以质量比为0:1~0.2:1混合的料粒，烧成过筛后包埋填料可重复利用，所得的陶粒分散性好、粒度均匀和密度可调控。
【IPC分类】C04B33/132
【公开号】CN104891960
【申请号】CN201510244701
【发明人】李成峰, 逯鹏, 韩勇勇, 丁锐, 姚奇恒, 刘俊成, 袁东峰
【申请人】山东理工大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月14日