本发明属于建筑材料
技术领域：
，尤其涉及一种轻集料及其制备方法。
背景技术：
在铸造行业每生产一吨铸件，需消耗1.2-1.5吨铸造砂。对于旧砂旧砂再生，是采用机械摩擦方法、加热方法、水力方法等物理化学手段，去除旧砂颗粒表面附着的失效或未失效的粘结剂包覆膜，使旧砂的各种工艺性能得到恢复的一种铸造用旧砂处理工艺。砂处理除尘灰是在旧砂再生过程中通过除尘器收集的较细的废灰，一般呈黑色，主要成分为膨润土、石英等，还有少量未燃尽的煤粉或碳粉。目前，对于砂处理除尘灰还没有形成有效的处理方式，一般是通过填埋，堆放等方式处理，该处理方式不仅占用大量的土地资源，同时会造成土地及地下水资源污染问题。技术实现要素：有鉴于此，本发明的目的在于提供一种轻集料及其制备方法，该轻集料充分利用砂处理除尘灰，且具有较好的强度。本发明提供了一种轻集料，以重量份数计，包括以下组分：砂处理除尘灰500～1000份，膨润土50～150份，高岭土0～100份，玻璃粉25～100份，高炉矿渣25～100份和硅酸钠0～50份；所述砂处理除尘灰包括sio267～70wt％、fe2o312.5～14.5wt％和cao9～10.5wt％；所述高炉矿渣包括sio227～28.5wt％、cao9～10.5wt％、al2o315.5～17.5wt％和mgo9～10wt％。优选地，所述膨润土选自ca基膨润土和/或na基膨润土。优选地，所述玻璃粉的粒度为100～200目。优选地，所述硅酸钠25～40份。优选地，所述高岭土50～80份。优选地，所述轻集料具体包括以下组分：1000份砂处理除尘灰、100份ca基膨润土、50份高岭土、50份高炉矿渣和50份玻璃粉；或1000份铸造砂处理除尘灰、100份ca基膨润土、50份矿渣、50份玻璃粉和50份硅酸钠；或800份砂处理除尘灰、80份na基膨润土、80份高岭土、40份矿渣、40份玻璃粉和40份硅酸钠；或500份砂处理除尘灰、50份ca基膨润土、50份高岭土、25份矿渣、25份玻璃粉和25份硅酸钠。本发明提供了一种上述技术方案所述轻集料的制备方法，包括以下步骤：将砂处理除尘灰500～1000份、膨润土50～150份、高岭土0～100份、玻璃粉25～100份、高炉矿渣25～100份和硅酸钠0～50份混合，造粒，得到粒度3～10mm的料球；将料球养护干燥，再进行烧结，得到轻集料。优选地，所述烧结的温度为1000～1200℃，烧结的时间为30～40min。本发明提供了一种轻集料，以重量份数计，包括以下组分：砂处理除尘灰500～1000份，膨润土50～150份，高岭土0～100份，玻璃粉25～100份，高炉矿渣25～100份和硅酸钠0～50份；所述砂处理除尘灰包括sio267～70wt％、fe2o312.5～14.5wt％和cao9～10.5wt％；所述高炉矿渣包括sio227～28.5wt％、cao9～10.5wt％、al2o315.5～17.5wt％和mgo9～10wt％。本发明提供的轻集料在上述含量的组分的相互作用下，实现了充分利用砂处理除尘灰，且具有较高的抗压强度。轻集料还具有较低的密度和吸水率。实验结果表明：轻集料的密度为812～856kg/cm3，吸水率为5.14～5.48％，抗压强度为15.52～20.89mpa。具体实施方式本发明提供了一种轻集料，以重量份数计，包括以下组分：砂处理除尘灰500～1000份，膨润土50～150份，高岭土0～100份，玻璃粉25～100份，高炉矿渣25～100份和硅酸钠0～50份；所述砂处理除尘灰包括sio267～70wt％、fe2o312.5～14.5wt％和cao9～10.5wt％；所述高炉矿渣包括sio227～28.5wt％、cao9～10.5wt％、al2o315.5～17.5wt％和mgo9～10wt％。本发明提供的轻集料在上述含量的组分的相互作用下，实现了充分利用砂处理除尘灰，且具有较高的抗压强度。轻集料还具有较低的密度和吸水率。该轻集料的抗压强度优于gb-t17431.2-2010中要求的轻集料的强度。本发明提供的轻集料包括砂处理除尘灰500～1000份。在具体实施例中，所述砂处理除尘灰的用量为1000份、800份和500份。所述砂处理除尘灰包括sio267～70wt％、fe2o312.5～14.5wt％和cao9～10.5wt％。所述砂处理除尘灰是旧砂再生过程中通过除尘器收集的较细的废灰。本发明提供的轻集料包括膨润土50～150份。在具体实施例中，所述膨润土的用量为100份、80份或50份。所述膨润土选自ca基膨润土或na基膨润土。所述膨润土具备烧结性能增加陶瓷的可塑性和强度不容易出现陶粒开裂的状况。膨润土还用作增塑剂和增粘剂，为坯体提供强度、可塑性和高粘着性。本发明提供的轻集料包括高岭土0～100份，优选为50～80份。所述高岭土能够降低轻集料的密度，且提高其抗压强度。本发明提供的轻集料包括玻璃粉25～100份，优选为25～50份。在具体实施例中，所述玻璃粉的用量为25份、40份或50份。所述玻璃粉的粒度为100～200目。所述玻璃粉是玻璃加工厂产生的废玻璃经球磨得到的粉体。本发明提供的轻集料包括高炉矿渣25～100份，优选为25～50份。在具体实施例中，所述高炉矿渣的用量为25份、40份或50份。所述高炉矿渣包括sio227～28.5wt％、cao9～10.5wt％、al2o315.5～17.5wt％和mgo9～10wt％。所述高炉矿渣是高炉炼铁生产过程中排放的工业废渣。该轻集料将高炉矿渣用于制备轻集料，实现了高炉矿渣的充分利用，减少了环境污染。本发明提供的轻集料包括硅酸钠0～50份，优选为25～40份。所述硅酸钠与其它组分相互作用，能够增加轻集料的抗压强度，且降低吸水率。在本发明具体实施例中，所述轻集料具体包括以下组分：1000份砂处理除尘灰、100份ca基膨润土、50份高岭土、50份高炉矿渣和50份玻璃粉；或1000份砂处理除尘灰、100份ca基膨润土、50份矿渣、50份玻璃粉和50份硅酸钠；或800份砂处理除尘灰、80份na基膨润土、80份高岭土、40份矿渣、40份玻璃粉和40份硅酸钠；或500份砂处理除尘灰、50份ca基膨润土、50份高岭土、25份矿渣、25份玻璃粉和25份硅酸钠。本发明提供了一种上述技术方案所述轻集料的制备方法，包括以下步骤：将砂处理除尘灰500～1000份、膨润土50～150份、高岭土0～100份、玻璃粉25～100份、高炉矿渣25～100份和硅酸钠0～50份混合，造粒，得到粒度3～10mm的料球；将料球养护干燥，再进行烧结，得到轻集料。本发明优选在本领域技术人员熟知的搅拌机中进行混合；所述混合的时间优选为5～12min，更优选为5～10min。本发明优选在盘式造粒机中进行造粒；造粒时的转速优选为30～35rpm。料球的粒度为3～10mm。养护干燥的温度优选为115～125℃，更优选为120℃；养护干燥的时间优选为22～26h，更优选为23～25h，最优选为24h。在本发明中，所述烧结的温度优选为1000～1200℃，更优选为1000～1150℃；烧结的时间优选为30～40min。为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种轻集料及其制备方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。以下实施例中，采用的砂处理除尘灰的组分及含量包括sio268.2wt％、fe2o313.5wt％、cao9.8wt％、k2o2.9wt％、tio21.5wt％、mno20.4wt％、cuo0.04wt％和zno0.06wt％；采用的高炉矿渣的组分及含量包括sio228.22wt％、cao32.21wt％、al2o316.46wt％、mgo9.34wt％和feo1.2wt％。实施例1(1)制备混料：将1000份砂处理除尘灰、100份ca基膨润土、50份高岭土、50份矿渣、50份玻璃粉依次放入搅拌机中搅拌10min；(2)造粒及养护：在转速为30r/min的盘式造粒机中对混合后的粉料造粒，得到粒径为5～10mm的料球，然后在120℃的恒温箱中养护24h；(3)烧结：经过1050℃烧结30min，得到轻集料。实施例2(1)制备混料：将1000份砂处理除尘灰、100份ca基膨润土、50份矿渣、50份玻璃粉、50份硅酸钠依次放入搅拌机中搅拌5min；(2)造粒及养护：在转速为30r/min的盘式造粒机中对混合后的粉料造粒，得到粒径为5～10mm的料球，然后在120℃的恒温箱中养护24h；(3)烧结：经过1000℃烧结30min，得到轻集料。实施例3(1)制备混料：将800份砂处理除尘灰、80份na基膨润土、80份高岭土、40份矿渣、40份玻璃粉、40份硅酸钠依次放入搅拌机中搅拌5min；(2)造粒及养护：在转速为35r/min的盘式造粒机中对混合后的粉料造粒，得到粒径为5～8mm的料球，然后在120℃的恒温箱中养护24h；(3)烧结：经过1150℃烧结40min，得到轻集料。实施例4(1)制备混料：将500份砂处理除尘灰、50份ca基膨润土、50份高岭土、25份矿渣、25份玻璃粉、25份硅酸钠依次放入搅拌机中搅拌5min；(2)造粒及养护：在转速为30r/min的盘式造粒机中对混合后的粉料造粒，得到粒径为3～5mm的料球，然后在120℃的恒温箱中养护24h；(3)烧结：经过1125℃烧结30min，得到轻集料。本发明的各实施例所制备的轻集料的性能参数见表1：表1本发明实施例1～4制备的轻集料的性能测试结果吸水率％密度kg/m3抗压强度mpa实施例15.4882115.52实施例25.4185616.88实施例35.3381218.62实施例45.1483420.89由以上实施例可知，本发明提供了一种轻集料，以重量份数计，包括以下组分：砂处理除尘灰500～1000份，膨润土50～150份，高岭土0～100份，玻璃粉25～100份，高炉矿渣25～100份和硅酸钠0～50份；所述砂处理除尘灰包括sio267～70wt％、fe2o312.5～14.5wt％和cao9～10.5wt％；所述高炉矿渣包括sio227～28.5wt％、cao9～10.5wt％、al2o315.5～17.5wt％和mgo9～10wt％。本发明提供的轻集料在上述含量的组分的相互作用下，实现了充分利用砂处理除尘灰，且具有较高的抗压强度。轻集料还具有较低的密度和吸水率。实验结果表明：轻集料的密度为812～856kg/cm3，吸水率为5.14～5.48％，抗压强度为15.52～20.89mpa。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页12