一种用于屋顶绿化的轻质免烧陶粒及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于一种用于屋顶绿化的轻质免烧陶粒及其制备方法，属于屋顶绿化领域。
【背景技术】
[0002]随着人们对于绿化的要求越来越高，陶粒也慢慢成为覆盖绿化的主要材料，通过陶粒的覆盖，可以保温、节水、促进植物生长、改善土壤生态环境，是一种经济效益非常高的种植方法。
[0003]城镇污泥是城镇污水处理厂处理污水最后留下来的污泥，其含水量高，有机物含量高，颗粒较细，再次进行处理的费用很高，随意丢弃会造成二次污染，将城镇污泥合理利用也是现在研究的热点，如王谋泉等研究了一种利用城镇污泥、黄土和铁矿粉烧制陶粒的方法(CN102173745A)，不过该方法为烧结法，成本较高，且工艺较为复杂。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对上述问题，研制出一种用于屋顶绿化的轻质免烧陶粒及其制备方法，其制备方法为免烧蒸汽养护法。
[0005]—种用于屋顶绿化的轻质免烧陶粒的制备方法，包括如下制备步骤:
[0006](I)备料:以城镇污泥和粉煤灰为主要原料，以生石灰、石膏、波兰特水泥、硫化亚铁和秸杆灰为辅助成分，以碳酸锂、铝矾土、萤石粉、焦磷酸钠、月桂醇醚磷酸酯钾、纳米氧化铝为添加剂；各原料的重量份为:
[0007]城镇污泥20-40份；
[0008]粉煤灰20-40份；
[0009]生石灰5-10份；
[0010]石膏5-10 份；
[0011]波兰特水泥5-10份；
[0012]硫化亚铁5-10份；
[0013]秸杆灰5-10份；
[0014]碳酸锂1-3份；
[0015]铝矾土1-3 份；
[0016]萤石粉1-3份；
[0017]焦磷酸钠1-3份；
[0018]月桂醇醚磷酸酯钾1-3份；
[0019]纳米氧化铝1-3份；
[0020](2)混合:将各原料混合，然后加入适量的水，充分搅拌，得到浆料；
[0021](3)造粒成型:将浆料造粒成型，获得粒径为3-7_的陶粒；
[0022](4)蒸汽养护:将陶粒放入蒸汽室中养护24-48小时，养护温度为85-100摄氏度；即得免烧陶粒。
[0023]作为优选，在蒸汽养护前，还包括如下步骤:将陶粒放入放入养护室中养护24小时，控制养护室的温度在26°C，湿度应在70%以上。
[0024]作为优选，所述混合为球磨混合，球磨时间为5h。
[0025]作为优选，所述纳米氧化铝为纳米氧化铝溶胶，粒径为30-100nm。
[0026]作为优选，所述蒸汽养护的养护温度为90摄氏度。
[0027]—种使用上述制备方法制备得到的轻质免烧陶粒。
[0028]作为优选，轻质免烧陶粒的表观密度低于1.1g/cm3。
[0029]一种使用上述轻质免烧陶粒用于屋顶绿化的用途。
[0030]本发明的有益效果:
[0031]通过合理配制原料，采用蒸汽养护的方法，以城镇污泥和粉煤灰为主要原料，以生石灰、石膏、波兰特水泥、硫化亚铁和秸杆灰为辅助成分，以碳酸锂、铝矾土、萤石粉、焦磷酸钠、月桂醇醚磷酸酯钾、纳米氧化铝为添加剂，制备得到了轻质免烧陶粒。采用城镇污泥为原料，合理的进行回收利用，避免污泥的二次污染，同时，城镇污泥由于有机物含量高，也是非常适合用于屋顶绿化。同时，粉煤灰的使用，可以调节城镇污泥中硅/铝的比例，使得所制备的陶粒具有优良的物化性能。通过选择生石灰、石膏、波兰特水泥、硫化亚铁和秸杆灰及其合适的重量份，让城镇污泥和粉煤灰能够免烧制备得到陶粒，其中石膏起到激发剂的作用；同时，硫化亚铁起到第二激发剂的作用；而助剂对于形成轻质免烧陶粒产生非常重要的作用，月桂醇醚磷酸酯钾和纳米氧化铝溶胶，起到粘结的作用，其中的纳米氧化铝还通过与辅助成分结合，形成铝酸盐物质，使得陶粒具有更优质的物化性能；而碳酸锂、铝矾土、萤石粉、焦磷酸钠等无机盐，通过引入无机阴、阳离子，促进硅酸钙的形成，继而提高陶粒的孔隙率；
[0032]该陶粒制备工艺简单，通过选择合适的制备工艺，备料、混合、造粒成型和蒸汽养护，得到免烧陶粒，该制备方法尤其是养护时间和养护温度对于陶粒的物化性能有重要影响。该方法易于工业化，原料来源广泛，非常适合应用于屋顶绿化。
【具体实施方式】
[0033]下面结合具体的实施例，并参照数据进一步详细描述本发明。应理解，这些实施例只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制本发明的范围。
[0034]实施例1:
[0035]—种用于屋顶绿化的轻质免烧陶粒的制备方法，包括如下制备步骤:
[0036](I)备料:以城镇污泥和粉煤灰为主要原料，以生石灰、石膏、波兰特水泥、硫化亚铁和秸杆灰为辅助成分，以碳酸锂、铝矾土、萤石粉、焦磷酸钠、月桂醇醚磷酸酯钾、纳米氧化铝为添加剂；各原料的重量份为:
[0037]城镇污泥30份；
[0038]粉煤灰30份；
[0039]生石灰7份；
[0040]石膏7份；
[0041 ] 波兰特水泥7份；
[0042]硫化亚铁7份；
[0043]秸杆灰7份；
[0044]碳酸锂2份；
[0045]铝矾土 2份；
[0046]萤石粉2份；
[0047]焦磷酸钠2份；
[0048]月桂醇醚磷酸酯钾2份；
[0049]纳米氧化铝2份；
[0050](2)混合:将各原料混合，然后加入适量的水，充分搅拌，得到浆料；
[0051](3)造粒成型:将浆料造粒成型，获得粒径为5mm的陶粒；
[0052](4)蒸汽养护:将陶粒放入蒸汽室中养护36小时，养护温度为90摄氏度；即得免烧陶粒；
[0053]在蒸汽养护前，还包括如下步骤:将陶粒放入放入养护室中养护24小时，控制养护室的温度在26°C，湿度应在70%以上。
[0054]所述混合为球磨混合，球磨时间为5h。
[0055]所述纳米氧化铝为纳米氧化铝溶胶，粒径为70nm。
[0056]—种使用上述制备方法制备得到的轻质免烧陶粒。轻质免烧陶粒的表观密度为0.98g/cm30
[0057]一种使用上述轻质免烧陶粒用于屋顶绿化的用途。
[0058]实施例2:
[0059]—种用于屋顶绿化的轻质免烧陶粒的制备方法，包括如下制备步骤:
[0060](I)备料:以城镇污泥和粉煤灰为主要原料，以生石灰、石膏、波兰特水泥、硫化亚铁和秸杆灰为辅助成分，以碳酸锂、铝矾土、萤石粉、焦磷酸钠、月桂醇醚磷酸酯钾、纳米氧化铝为添加剂；各原料的重量份为:
[0061]城镇污泥25份；
[0062]粉煤灰35份；
[0063]生石灰6份；
[0064]石膏7份；
[0065]波兰特水泥6份；
[0066]硫化亚铁6份；
[0067]秸杆灰7份；
[0068]碳酸锂3份；
[0069]铝矾土 3份；
[0070]萤石粉2份；
[0071]焦磷酸钠I份；
[0072]月桂醇醚磷酸酯钾2份；
[0073]纳米氧化铝I份；
[0074](2)混合:将各原料混合，然后加入适量的水，充分搅拌，得到浆料；
[0075](3)造粒成型:将浆料造粒成型，获得粒径为4_的陶粒；
[0076](4)蒸汽养护:将陶粒放入蒸汽室中养护32小时，养护温度为95摄氏度卩得免烧陶粒；
[0077]在蒸汽养护前，还包括如下步骤:将陶粒放入放入养护室中养护24小时，控制养护室的温度在26°C，湿度应在70%以上。
[0078]所述混合为球磨混合，球磨时间为5h。
[0079]所述纳米氧化铝为纳米氧化铝溶胶，粒径为50nm。
[0080]一种使用上述制备方法制备得到的轻质免烧陶粒。轻质免烧陶粒的表观密度为0.93g/cm30
[0081]一种使用上述轻质免烧陶粒用于屋顶绿化的用途。
[0082]实施例3:
[0083]—种用于屋顶绿化的轻质免烧陶粒的制备方法，包括如下制备步骤:
[0084](I)备料:以城镇污泥和粉煤灰为主要原料，以生石灰、石膏、波兰特水泥、硫化亚铁和秸杆灰为辅助成分，以碳酸锂