一种多孔粉煤灰免烧陶粒及制备方法与流程

本发明涉及免烧陶粒制备技术领域，更具体而言，涉及一种多孔粉煤灰免烧陶粒及制备方法。

背景技术：

陶粒孔隙丰富，具有保水保肥的功效；同时其具有一定的强度、粒径可调，是一种优良的园艺栽培基质。但是目前市场上较为普遍的园艺陶粒多为烧结陶粒，需要在1000摄氏度以上的条件下煅烧制得，成本较高且不够节能环保。因此，需要开发一种低温下制备的免烧陶粒。

公开号为cn102701785a的发明专利公布了一种粉煤灰免烧陶粒的制备方法，该方法以粉煤灰、水泥、金属硫化物等为主要原料，经造粒、蒸压养护后制备得到免烧陶粒，但是该方法缺乏发泡造孔的过程，制得的陶粒密度较高、孔隙不发达。

公开号为cn106220011a的发明专利公布了一种园艺空心免烧陶粒的制备方法，该方法利用锯末为芯、外层包裹陶粒壳体的方法制得陶粒，在锯末芯降解后即得到空心免烧陶粒，但是该方法中锯末芯的降解速率较慢，且容易降解不完全，导致产品生产周期加长且产品孔隙分布不均匀。

公开号为cn105060923a的发明专利公布了一种轻质免烧陶粒的制备方法，该方法利用铝粉进行固相发泡来造孔，但是铝粉作为造孔剂需要与碱充分接触反应后才可以产生氢气，从而产生气泡并造孔。而陶粒生球为固体，虽然包含少量的水，但是无法保证铝粉与碱的充分接触和反应，导致发泡造孔的效果不佳。

综上所述，丰富的多孔结构是保证陶粒具有高效的保水保肥能力从而应用于园艺领域的重要条件，寻找一种高效的、适合于陶粒生球的造孔的新技术手段是当前免烧陶粒制备领域的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于制备一种高孔隙率的、保水保肥能力强的多孔粉煤灰免烧陶粒，采用了一种新的造孔材料和技术，提供了一种新型的多孔粉煤灰免烧陶粒及制备方法。

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

一种多孔粉煤灰免烧陶粒的制备方法，包括以下步骤：

s1、将重量份为60-80份的粉煤灰、20-40份的氧化钙、1-2份的脱硫石膏、0.1-2份的农用高分子吸水树脂混合均匀得到混料；

s2、将s1中混料置于盘式造粒机中，将重量份为50-70份的水以1-5份/分钟的流量喷洒至造粒机中，得到陶粒生球；

s3、将s2中陶粒生球过筛，得到粒径为8-20mm的陶粒生球；

s4、将s3中陶粒生球至于蒸汽养护装置中养护，养护装置中空气湿度应大于70%，养护温度程序为：然后在90-120摄氏度养护1-2h，然后在150-200摄氏度氧化8-12h，最后自然降温至室温，即得多孔粉煤灰免烧陶粒。

进一步地，所述农用高分子吸水树脂主要化学成分为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾或聚丙烯酸铵中的一种或多种。

进一步地，所述盘式造粒机转速为20-50转/分钟，倾角为30-50度。

一种多孔粉煤灰免烧陶粒的制备方法，所述免烧陶粒由以下重量份原料制备而成：粉煤灰60-80份、氧化钙20-40份、脱硫石膏1-2份、农用高分子吸水树脂0.1-2份、水50-70份。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：

本发明提供了一种多孔粉煤灰免烧陶粒及制备方法，采用农用高分子吸水树脂作为造孔剂，利用农用高分子吸水树脂吸水后膨胀的特点，使得陶粒生球内部存在大量被高分子吸水树脂占据的孔洞。而农用高分子吸水树脂在高于100摄氏度的条件下会快速失水、导致体积变小，从而将其占据的孔隙释放出来，使得最终的陶粒形成多孔结构。本发明将农用高分子吸水树脂失水与陶粒本身蒸压养护的过程合并在一起，可实现造孔、养护的同步进行。为了让农用高分子吸水树脂失水释放孔洞，需要先在90-120摄氏度养护1-2h。为了加速材料的水化，需要在大于70%的湿度环境下在150-200摄氏度养护8-12h。工艺简单，制备过程不需要进行高温煅烧，节能环保；独有的高效造孔过程可以在固相状态下在陶粒内部及表面造孔，使得得到的陶粒产品具有高孔隙率；残留的农用高分子吸水树脂可以提高材料的保水保肥性能。

附图说明

图1为本发明制备的多孔粉煤灰免烧陶粒微观图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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

实施例1

本实施例中的多孔粉煤灰免烧陶粒的制备方法，由下列步骤组成：

1）按重量份称取原料粉煤灰60份、氧化钙40份、脱硫石膏1份、农用高分子吸水树脂0.1份和水50份；

2）将1）中除冷水以外的原料混合均匀得到混料；

3）将2）的混料至于盘式造粒机中，造粒机在30度的倾角及20转/分钟的转速下工作，将1）中所述冷水以1份/分钟的流量喷洒至造粒机中，得到陶粒生球；

4）将3）中所述陶粒生球过筛，得到粒径为8-20mm的陶粒生球；

5）将4）中所述陶粒生球至于蒸汽养护装置中养护，养护装置中空气湿度为70%，养护温度程序为：90摄氏度养护1h，然后在150摄氏度养护8h，最后自然降温至室温，即得多孔粉煤灰免烧陶粒，其孔隙率可达22%。

实施例2

本实施例中的多孔粉煤灰免烧陶粒的制备方法，由下列步骤组成：

1）按重量份称取原料粉煤灰80份、氧化钙20份、脱硫石膏2份、农用高分子吸水树脂2份和水70份；

2）将1）中除冷水以外的原料混合均匀得到混料；

3）将2）的混料至于盘式造粒机中，造粒机在50度的倾角及50转/分钟的转速下工作，将1）中所述冷水以5份/分钟的流量喷洒至造粒机中，得到陶粒生球；

4）将3）中所述陶粒生球过筛，得到粒径为8-20mm的陶粒生球；

5）将4）中所述陶粒生球至于蒸汽养护装置中养护，养护装置中空气湿度为70%，养护温度程序为：120摄氏度养护2h，然后在200摄氏度养护12h，最后自然降温至室温，即得多孔粉煤灰免烧陶粒，其孔隙率可达38%。

实施例3

本实施例中的多孔粉煤灰免烧陶粒的制备方法，由下列步骤组成：

1）按重量份称取原料粉煤灰70份、氧化钙30份、脱硫石膏1.5份、农用高分子吸水树脂1份和水60份；

2）将1）中除冷水以外的原料混合均匀得到混料；

3）将2）的混料至于盘式造粒机中，造粒机在40度的倾角及40转/分钟的转速下工作，将1）中所述冷水以3份/分钟的流量喷洒至造粒机中，得到陶粒生球；

4）将3）中所述陶粒生球过筛，得到粒径为8-20mm的陶粒生球；

5）将4）中所述陶粒生球至于蒸汽养护装置中养护，养护装置中空气湿度为70%，养护温度程序为：100摄氏度养护1.5h，然后在180摄氏度养护10h，最后自然降温至室温，即得多孔粉煤灰免烧陶粒，其孔隙率可达32%，其具有孔隙的微观图如图1所示。

在上述实施例中所采用的农用高分子吸水树脂主要化学成分为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾或聚丙烯酸铵中的一种或多种。

上面仅对本发明的较佳实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，各种变化均应包含在本发明的保护范围之内。