一种碱泥基新型陶粒及其制备方法与流程

本发明属于固体废弃物处理技术领域，具体地说，涉及一种碱泥基新型陶粒及其制备方法。

背景技术：

碱泥，又称硅泥或碱硅泥，是泡花碱生产过程中经沉淀或压滤操作排出的固体废弃物，呈弱碱性。碱泥成分复杂，不易进行化学分离，是目前限制其资源化应用的主要技术瓶颈。据估算，我国泡花碱行业每年排放的碱泥量约为400-500万吨，但对于这些废弃物尚无科学有效的资源化利用技术，这既造成资源的极大浪费，又增加了生态环境污染风险。

目前，碱泥通常被用作水泥生产过程中的工业废弃物添加剂，或者作为一般固废进行填埋处理。

燃煤炉渣是电厂锅炉、各种工业及民用锅炉、炉窑燃烧煤炭后排出的固体废物，它是由燃煤锅炉底部收集后，再由流渣口排出经水淬急冷而形成的渣粒。其主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙等碱性氧化物，因经高温煅烧，故具有很强的火山灰活性。近些年来，随着对其性能研究的进一步深入，燃煤炉渣在废水处理、筑路等领域内得到一定程度的应用，但应用附加值较低；开发燃煤炉渣高附加值应用途径，对于环境保护和废弃物资源化都具有重要的现实意义。

中国专利cn101274760a介绍了一种硅泥再生利用的生产方法，具体包括先将硅泥稀释，然后依次经机械分离、化合反应-浮选机分选、沉淀、压滤后再生利用，通过化合反应，使料浆中的金属离子或化合物形成溶于水的化合物，完成液体中的化合分离，该发明将硅泥中可利用的有效成分二氧化硅分离回收，虽然实现了资源的再生利用，但是在资源化利用过程中，仅仅分离提取了其中一部分有效成分，造成其它资源的浪费；资源化利用技术不彻底，仍有一部分废渣产生。

中国专利cn101074100a介绍了一种利用废弃硅渣生产泡花碱的方法及装置，通过杂质分离器对长期以来硅胶和泡花碱生产企业存在的问题，即大量排放的废弃硅渣造成环境污染和资源浪费的问题，提供了一种利用废弃硅渣生产泡花碱进行循环利用的方法，该方法虽然实现了资源的再生利用，但是在资源化利用过程中，仅仅分离提取了其中一部分有效成分，造成其它资源的浪费，处理固废的同时又产生大量的废水，带来新的环境问题。

中国专利cn1884070a介绍了一种利用硅泥生产白碳黑的方法，其特点是：先将硅泥料浆搅拌打匀，再进行固液分离，固体废渣自动分离清除，分离出的硅泥溶液泵入专用浮选设备内提取碳粉，通过循环泵作用使硅泥溶液在浮选缸内循环一段时间后，静置一段时间，然后，加入悬浮剂，打开浮选缸顶面透明管的排污阀，将排污阀以上透明管内污水排出，每排完一次，再加入适量的水，循环重复以上程序，直至浮选缸上透明管内的硅泥溶液中无黑色细小颗粒为止；浸酸工序是将浮选后的硅泥溶液抽入酸罐，加入碳酸氢按，搅拌均匀。再经过沉淀、洗涤、压滤、再次打浆、喷雾干燥，形成较为均匀的颗粒状白碳黑。该方法虽然实现了资源的再生利用，但是在资源化利用过程中，仅仅分离提取了其中一部分有效成分，造成其它资源的浪费，处理固废的同时又产生大量的废水，带来新的环境问题。

陶粒是一种轻骨料，具有密度小、筒压强度高、孔隙率高、隔热性能好等优点，被广泛应用于建材、水处理、园艺等行业，市场需求量很大。传统的陶粒由粘土矿物制成，由于受到粘土矿物价格的影响，生产成本较高，因此限制了粘土陶粒的产量。目前利用固体废弃物生产陶粒是一种新兴的技术，然而，尚未有利用碱泥制备陶粒的相关技术。

有鉴于此特提出本发明。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种碱泥基新型陶粒及其制备方法，本发明制备陶粒的原料来源广泛，实现了泡花碱生产过程排放的碱泥资源的利用，开辟碱泥“变废为宝”的新途径，大大地降低专门用于处理碱泥的费用，并且协同燃煤电厂炉渣进行原料调配与工艺优化，研制出符合建材行业要求的轻质高强度陶粒产品，实现多种工业固废集中统一处置与资源化利用，有利于环境保护，具有良好的社会和经济效益。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

本发明提供了一种碱泥基新型陶粒，包括如下质量分数的原料：碱泥23％-65％、燃煤炉渣19％-70.5％、钙基增强剂0.3％-6.7％，减水剂1.6％-5.8％，发泡剂4.6％-16.2％，余量为水。

本发明的上述方案中，以碱泥为基体材料，协同燃煤炉渣制备轻质高强度陶粒是实现两种固废资源化利用的有效途径之一，其中，所述碱泥为湿法或干法泡花碱生产过程中排放的废渣，而燃煤炉渣是电厂锅炉、各种工业及民用锅炉、炉窑燃烧煤炭后排出的固体废物，它是由燃煤锅炉底部收集后，再由流渣口排出经水淬急冷而形成的渣粒，原料之间产生了协同增效作用，可选择的原料来源广、种类多且成本低，实现了多种固废的资源化利用。

其中，碱泥中含有硅、铝、铁等元素，具备成陶的条件，燃煤炉渣主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙等碱性氧化物，因经高温煅烧，故具有很强的火山灰活性；辅助加入钙基增强剂、减水剂和发泡剂，无需添加粘结剂，原因为碱硅泥中含有少量硅酸钠，且其碱性特性容易激发燃料炉渣，使得原料具有一定胶凝特性；本发明以碱泥作为基体材料，掺配燃煤炉渣制备陶粒，不仅开辟了碱泥资源化利用的新渠道，还实现了不同固体废弃物协同利用的新技术。

进一步的，一种碱泥基新型陶粒，包括如下质量分数的原料：碱泥33％、燃煤炉渣50％、钙基增强剂4％，减水剂2.5％，发泡剂10％；

在本发明的上述技术方案中，当碱泥33％、燃煤炉渣50％、钙基增强剂4％，减水剂2.5％，发泡剂10％时，制备出的陶粒的堆积密度、筒压强度和吸水率较好。

进一步的，所述的钙基增强剂为硫酸钙、碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙中的一种或几种。

本发明的上述技术方案中，由于燃煤炉渣中含有较多的二氧化硅、氧化铝和氧化钙等活性成分，它们可与钙基增强剂中的钙离子发生化学反应，生成具有水硬性的水化硅酸钙、水化铝酸钙等物质，高温条件下会加速这些物质的生成，使陶粒具有一定的强度。

进一步的，所述的减水剂为聚羧酸系减水剂。

本发明的上述技术方案中，减水剂可以增加物料颗粒之间的分散均匀性，从而可以减少水的使用量，增加了物料的固化，提高陶粒固化后的强度。

进一步的，所述的发泡剂为碳酸氢钠、废弃活性炭、废弃絮凝剂中的一种或几种；

优选的，所述的废弃絮凝剂为pam(聚丙烯酰胺)和/或磁粉。

本发明的上述技术方案中，发泡剂在高温焙烧时释放气体，使得陶粒内部生产多孔结构，有助于降低陶粒的相对密度和堆积密度。另外，本发明所述的发泡剂中添加一些破坏结构稳定性的絮凝剂，发泡倍率高，稳泡效果差，结构不稳定，使发泡出来的泡沫结构呈棉花网状结构，孔壁更薄，具有较高的抗压强度，提高了产品的耐久性。

进一步的，该陶粒的堆积密度为500-900kg/m³，筒压强度为9-15mpa，吸水率为4-8.5％；

优选的，该陶粒的堆积密度为500-700kg/m³，筒压强度为10-15mpa，吸水率为4-6％。

本发明的上述方案中，陶粒具有质轻、筒压强度高以及吸水率低，性能优异，能够满足建材行业陶粒使用的实际需求。

本发明还公开了一种碱泥基新型陶粒的制备方法，包括以下步骤：

s1、将碱泥与燃煤炉渣、发泡剂混合后进行破碎研磨；

s2、向步骤s1中研磨后的物料加入钙基增强剂和减水剂进行混合；

s3、将步骤s2中混合后物料进行造粒，得到湿的球形料粒；

s4、将步骤s3的球形料粒进行干燥，得干燥的料粒；

s5、对步骤s4中的干燥后的球形料粒进行筛分，选取5-15mm料球为备用产品；

s6、将步骤s5中的物料在310-590℃预加热，预加热时间为10-40min；

s7、将步骤s6中预热完成后的物料在820-1350℃进行焙烧，焙烧时间为5-45min；

s8、将步骤s7中得到的高温陶粒冷却，即得。

进一步的，在步骤s1之前还包括s0、将湿碱泥置于80-150℃加热干燥4-10h，得到干燥后的碱泥，所述干燥后的碱泥含水率在40-60％。

进一步的，在步骤s1中，将碱泥与燃煤炉渣、发泡剂混合后进行破碎研磨，得研磨后的原料，使原料的粒径为80-300目。

进一步的，在步骤s2中，向步骤s1中研磨后的物料加入钙基增强剂、减水剂和水混合10-50min。

进一步的，在步骤s4中，将步骤s3中的料粒进行干燥，干燥温度为95-210℃，干燥时间为15-70min，得干燥后得料粒。

进一步的，在步骤s6中，将步骤s5中的物料在350-500℃预加热，预加热时间为5-10min。

进一步的，在步骤s8中，将步骤s7中得到的高温陶粒进行冷却至温度＜55℃后，即得。

本发明工艺简单，冷却过程中产生的热量回收利用，用于干燥或预热过程，制备的陶粒的堆积密度为500-900kg/m³，筒压强度为9-15mpa，吸水率为4-8.5％，具有轻质、强度高、吸水率小等特点。

具体的，本发明的制备方法包括如下步骤：

s0、碱泥干燥：将湿碱泥置于80-150℃加热烘4-10h，得到干燥后的碱泥，干燥后的碱泥的含水率在40％-60％；

s1、研磨：将步骤s0中干燥后的碱泥与燃煤炉渣以及发泡剂按比例混合后，送入研磨机进行破碎研磨，使物料的粒径为80-300目；

s2、混合：将步骤s1中研磨后的物料送入搅拌机中，加入钙基增强剂、减水剂和水后，混合10-50min；

s3、造粒：将步骤s2混合后物料送入造粒机中进行造粒，得到湿的球形料粒；

s4、干燥：将步骤s3中球形料粒送入回转窑中干燥，干燥温度为95-210℃范围内干燥，干燥时间为15-70min；

s5、筛分：利用筛分机对步骤s4中的球形料粒进行筛分，选取5-15mm料球为备用产品；

s6、预热：将步骤s5中的物料在310-590℃预热，预加热时间为10-40min；

s7、焙烧：将步骤s6中预热完成后的物料在820-1350℃进行焙烧，焙烧时间为5-45min；

s8、冷却：将步骤s7中得到的高温陶粒送入冷却机中冷却至温度＜55℃后得到冷却陶粒。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明制备陶粒的原料来源广泛，实现了泡花碱生产过程排放的碱泥资源的利用，开辟碱泥“变废为宝”的新途径，大大地降低专门用于处理碱泥的费用，并且通过掺配另一类固废燃煤炉渣，同时实现了多种固废的资源化利用率，有利于环境保护，具有良好的社会和经济效益；

2、本发明以碱泥与燃煤炉渣混料替代黏土制备陶粒，节约了资源；

3、本发明因为碱泥中含有少量硅酸钠，且其碱性特性容易激发燃料炉渣，使得原料具有一定胶凝特性，因此无需加入造粒粘结剂，简化了工艺，节省了原料；

4、本发明中发泡剂的选用以其它行业废弃物为主，可实现多种固废的综合处理利用，并且在发泡剂中添加絮凝剂，使陶粒具有较低的吸水率，同时又具有较高的抗压强度，提高了产品的耐久性；

5、本发明的陶粒的制备方法采用泡花碱生产过程排放的碱泥为基本原料，以燃煤炉渣为添加原料，再辅以各种添加剂，并优化各原料的配比，从而在保证陶粒轻质基础上，还能保证陶粒具有很好的筒压强度和吸水率；

6、本发明的陶粒的制备方法通过控制陶粒制备过程中的温度和时间，使陶粒的内部结构更加稳固，能够进一步提高陶粒的各项性能。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

在附图中：

图1是本发明是碱泥基新型陶粒制备方法的流程图。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

本实施例中采用如下原料和方法制备：

如表1所示，所述原料以质量百分数计包括：41％碱泥、42％燃煤炉渣、9％活性炭、3％硫酸钙、5％聚羧酸系减水剂；

本实施例的制备方法包括：

s0、将湿碱泥置于120℃加热干燥8h，得到干燥后的碱泥，所述干燥后的碱泥含水率在40％；

s1、研磨：将步骤s0中干燥后的碱泥与燃煤炉渣以及活性炭按比例混合后，送入研磨机进行破碎研磨，使物料的粒径为200目；

s2、混合：将步骤s1中研磨后的物料送入搅拌机中，加入硫酸钙、聚羧酸系减水剂后，混合30min；

s3、造粒：将步骤s2混合后物料送入造粒机中进行造粒，得到湿的球形料粒；

s4、干燥：将步骤s3中球形料粒送入回转窑中干燥，干燥温度为110℃范围内干燥，干燥时间为60min；

s5、筛分：利用筛分机对步骤s4中的球形料粒进行筛分，选取9-10mm料球为备用产品；

s6、预热：将步骤s5中的物料在400℃预热，预加热时间为10min；

s7、焙烧：将步骤s6中预热完成后的物料在950℃进行焙烧，焙烧时间为20min；

s8、冷却：将步骤s7中得到的高温陶粒送入冷却机中冷却至温度＜55℃后得到冷却陶粒。

实施例2

本实施例中采用如下原料和方法制备：

如表1所示，所述原料以质量百分数计包括：31％碱泥、45％燃煤炉渣、6％活性炭、2％碳酸钙、4％氢氧化钙、5％聚羧酸系减水剂、2％碳酸氢钠、5％废弃絮凝剂，所述的废弃絮凝剂为pam和磁粉组成的复合絮凝剂；

如图1所示，本实施例的制备方法包括：

s0、将湿碱泥置于90℃加热干燥9h，得到干燥后的碱泥，所述干燥后的碱泥含水率在40％；

s1、研磨：将步骤s0中干燥后的碱泥与燃煤炉渣以及活性炭按比例混合后，送入研磨机进行破碎研磨，使物料的粒径为220目；

s2、混合：将步骤s1中研磨后的物料送入搅拌机中，加入碳酸钙、氢氧化钙、聚羧酸系减水剂、碳酸氢钠、废弃絮凝剂后，混合30min；

s3、造粒：将步骤s2混合后物料送入造粒机中进行造粒，得到湿的球形料粒；

s4、干燥：将步骤s3中球形料粒送入回转窑中干燥，干燥温度为100℃范围内干燥，干燥时间为50min；

s5、筛分：利用筛分机对步骤s4中的球形料粒进行筛分，选取9-10mm料球为备用产品；

s6、预热：将步骤s5中的物料在360℃预热，预加热时间为15min；

s7、焙烧：将步骤s6中预热完成后的物料在1050℃进行焙烧，焙烧时间为10min；

s8、冷却：将步骤s7中得到的高温陶粒送入冷却机中冷却至温度＜55℃后得到冷却陶粒。

实施例3

本实施例中采用如下原料和方法制备：

如表1所示，所述原料以质量百分数计包括：35％碱泥、45％燃煤炉渣、2％活性炭、2％氧化钙、4.5％氢氧化钙、4.5％聚羧酸系减水剂、1％碳酸氢钠、6％废弃絮凝剂，所述的废弃絮凝剂为pam和磁粉组成的复合絮凝剂；

如图1所示，本实施例的制备方法包括：

s0、将湿碱泥置于140℃加热干燥4h，得到干燥后的碱泥，所述干燥后的碱泥含水率在45％；

s1、研磨：将步骤s0中干燥后的碱泥与燃煤炉渣以及活性炭按比例混合后，送入研磨机进行破碎研磨，使物料的粒径为220目；

s2、混合：将步骤s1中研磨后的物料送入搅拌机中，加入氧化钙、氢氧化钙、聚羧酸系减水剂、碳酸氢钠、废弃絮凝剂后，混合30min；

s3、造粒：将步骤s2混合后物料送入造粒机中进行造粒，得到湿的球形料粒；

s4、干燥：将步骤s3中球形料粒送入回转窑中干燥，干燥温度为110℃范围内干燥，干燥时间为40min；

s5、筛分：利用筛分机对步骤s4中的球形料粒进行筛分，选取9-10mm料球为备用产品；

s6、预热：将步骤s5中的物料在500℃预热，预加热时间为15min；

s7、焙烧：将步骤s6中预热完成后的物料在1000℃进行焙烧，焙烧时间为15min；

s8、冷却：将步骤s7中得到的高温陶粒送入冷却机中冷却至温度＜55℃后得到冷却陶粒。

实施例4

本实施例中采用如下原料和方法制备：

如表1所示，所述原料以质量百分数计包括：41％碱泥、42％燃煤炉渣、9％活性炭、3％碳酸钙、5％聚羧酸系减水剂；

如图1所示，本实施例的制备方法包括：

s0、将湿碱泥置于120℃加热干燥8h，得到干燥后的碱泥，所述干燥后的碱泥含水率在50％；

s1、研磨：将步骤s0中干燥后的碱泥与燃煤炉渣以及活性炭按比例混合后，送入研磨机进行破碎研磨，使物料的粒径为200目；

s2、混合：将步骤s1中研磨后的物料送入搅拌机中，加入碳酸钙、聚羧酸系减水剂后，混合40min；

s3、造粒：将步骤s2混合后物料送入造粒机中进行造粒，得到湿的球形料粒；

s4、干燥：将步骤s3中球形料粒送入回转窑中干燥，干燥温度为110℃范围内干燥，干燥时间为60min；

s5、筛分：利用筛分机对步骤s4中的球形料粒进行筛分，选取9-10mm料球为备用产品；

s6、预热：将步骤s5中的物料在400℃预热，预加热时间为10min；

s7、焙烧：将步骤s6中预热完成后的物料在950℃进行焙烧，焙烧时间为20min；

s8、冷却：将步骤s7中得到的高温陶粒送入冷却机中冷却至温度50℃后得到冷却陶粒。

实施例5

本实施例中采用如下原料和方法制备：

如表1所示，所述原料以质量百分数计包括：31％碱泥、45％燃煤炉渣、6％废弃活性炭、4％碳酸钙、4％氧化钙、5％聚羧酸系减水剂、5％废弃絮凝剂，所述的废弃絮凝剂为pam和磁粉组成的复合絮凝剂；

如图1所示，本实施例的制备方法包括：

s0、将湿碱泥置于120℃加热干燥8h，得到干燥后的碱泥，所述干燥后的碱泥含水率在60％；

s1、研磨：将步骤s0中干燥后的碱泥与燃煤炉渣以及活性炭按比例混合后，送入研磨机进行破碎研磨，使物料的粒径为200目；

s2、混合：将步骤s1中研磨后的物料送入搅拌机中，加入碳酸钙、氧化钙、聚羧酸系减水剂、废弃絮凝剂后，混合50min；

s3、造粒：将步骤s2混合后物料送入造粒机中进行造粒，得到湿的球形料粒；

s4、干燥：将步骤s3中球形料粒送入回转窑中干燥，干燥温度为110℃范围内干燥，干燥时间为60min；

s5、筛分：利用筛分机对步骤s4中的球形料粒进行筛分，选取9-10mm料球为备用产品；

s6、预热：将步骤s5中的物料在400℃预热，预加热时间为10min；

s7、焙烧：将步骤s6中预热完成后的物料在950℃进行焙烧，焙烧时间为20min；

s8、冷却：将步骤s7中得到的高温陶粒送入冷却机中冷却至温度＜55℃后得到冷却陶粒。

实施例6

本实施例中采用如下原料和方法制备：

如表1所示，所述原料以质量百分数计包括：35％碱泥、45％燃煤炉渣、2％废弃活性炭、3％硫酸钙、4.5％氢氧化钠、4.5％聚羧酸系减水剂、6％废弃絮凝剂，所述的废弃絮凝剂为pam和磁粉组成的复合絮凝剂；

如图1所示，本实施例的制备方法包括：

s0、将湿碱泥置于80℃加热干燥1h，得到干燥后的碱泥，所述干燥后的碱泥含水率在55％；

s1、研磨：将步骤s0中干燥后的碱泥与燃煤炉渣以及活性炭按比例混合后，送入研磨机进行破碎研磨，使物料的粒径为80目；

s2、混合：将步骤s1中研磨后的物料送入搅拌机中，加入硫酸钙、氢氧化钠、聚羧酸系减水剂、废弃絮凝剂后，混合40min；

s3、造粒：将步骤s2混合后物料送入造粒机中进行造粒，得到湿的球形料粒；

s4、干燥：将步骤s3中球形料粒送入回转窑中干燥，干燥温度为95℃范围内干燥，干燥时间为70min；

s5、筛分：利用筛分机对步骤s4中的球形料粒进行筛分，选取5-6mm料球为备用产品；

s6、预热：将步骤s5中的物料在310℃预热，预加热时间为40min；

s7、焙烧：将步骤s6中预热完成后的物料在820℃进行焙烧，焙烧时间为45min；

s8、冷却：将步骤s7中得到的高温陶粒送入冷却机中冷却至温度45℃后得到冷却陶粒。

实施例7

本实施例中采用如下原料和方法制备：

如表1所示，所述原料以质量百分数计包括：35％碱泥、45％燃煤炉渣、2％废弃活性炭、3％碳酸钙、4.5％氢氧化钠、4.5％聚羧酸系减水剂、6％废弃絮凝剂，所述的废弃絮凝剂为pam和磁粉组成的复合絮凝剂；

如图1所示，本实施例的制备方法包括：

s0、将湿碱泥置于80℃加热干燥10h，得到干燥后的碱泥，所述干燥后的碱泥含水率在55％；

s1、研磨：将步骤s0中干燥后的碱泥与燃煤炉渣以及活性炭按比例混合后，送入研磨机进行破碎研磨，使物料的粒径为80目；

s2、混合：将步骤s1中研磨后的物料送入搅拌机中，加入碳酸钙、氢氧化钠、聚羧酸系减水剂、废弃絮凝剂后，混合50min；

s3、造粒：将步骤s2混合后物料送入造粒机中进行造粒，得到湿的球形料粒；

s4、干燥：将步骤s3中球形料粒送入回转窑中干燥，干燥温度为95℃范围内干燥，干燥时间为70min；

s5、筛分：利用筛分机对步骤s4中的球形料粒进行筛分，选取5-6mm料球为备用产品；

s6、预热：将步骤s5中的物料在310℃预热，预加热时间为40min；

s7、焙烧：将步骤s6中预热完成后的物料在820℃进行焙烧，焙烧时间为45min；

s8、冷却：将步骤s7中得到的高温陶粒送入冷却机中冷却至温度40℃后得到冷却陶粒。

实施例8

本实施例中采用如下原料和方法制备：

如表1所示，所述原料以质量百分数计包括：23％碱泥、70.5％燃煤炉渣、3％废弃活性炭、0.3％碳酸钙、1.6％聚羧酸系减水剂、1.6％废弃絮凝剂，所述的废弃絮凝剂为pam和磁粉组成的复合絮凝剂；

如图1所示，本实施例的制备方法包括：

s0、将湿碱泥置于110℃加热干燥9h，得到干燥后的碱泥，所述干燥后的碱泥含水率在60％；

s1、研磨：将步骤s0中干燥后的碱泥与燃煤炉渣以及活性炭按比例混合后，送入研磨机进行破碎研磨，使物料的粒径为90目；

s2、混合：将步骤s1中研磨后的物料送入搅拌机中，加入碳酸钙、聚羧酸系减水剂、废弃絮凝剂后，混合30min；

s3、造粒：将步骤s2混合后物料送入造粒机中进行造粒，得到湿的球形料粒；

s4、干燥：将步骤s3中球形料粒送入回转窑中干燥，干燥温度为120℃范围内干燥，干燥时间为60min；

s5、筛分：利用筛分机对步骤s4中的球形料粒进行筛分，选取7-8mm料球为备用产品；

s6、预热：将步骤s5中的物料在330℃预热，预加热时间为30min；

s7、焙烧：将步骤s6中预热完成后的物料在900℃进行焙烧，焙烧时间为30min；

s8、冷却：将步骤s7中得到的高温陶粒送入冷却机中冷却至温度40℃后得到冷却陶粒。

实施例9

本实施例中采用如下原料和方法制备：

如表1所示，所述原料以质量百分数计包括：65％碱泥、19％燃煤炉渣、3％废弃活性炭、6.7％碳酸钙、4.7％聚羧酸系减水剂、1.6％废弃絮凝剂，所述的废弃絮凝剂为pam和磁粉组成的复合絮凝剂；

如图1所示，本实施例的制备方法包括：

s0、将湿碱泥置于110℃加热干燥8.5h，得到干燥后的碱泥，所述干燥后的碱泥含水率在47％；

s1、研磨：将步骤s0中干燥后的碱泥与燃煤炉渣以及活性炭按比例混合后，送入研磨机进行破碎研磨，使物料的粒径为100目；

s2、混合：将步骤s1中研磨后的物料送入搅拌机中，加入碳酸钙、聚羧酸系减水剂、废弃絮凝剂后，混合30min；

s3、造粒：将步骤s2混合后物料送入造粒机中进行造粒，得到湿的球形料粒；

s4、干燥：将步骤s3中球形料粒送入回转窑中干燥，干燥温度为140℃范围内干燥，干燥时间为30min；

s5、筛分：利用筛分机对步骤s4中的球形料粒进行筛分，选取8-9mm料球为备用产品；

s6、预热：将步骤s5中的物料在380℃预热，预加热时间为20min；

s7、焙烧：将步骤s6中预热完成后的物料在920℃进行焙烧，焙烧时间为35min；

s8、冷却：将步骤s7中得到的高温陶粒送入冷却机中冷却至温度45℃后得到冷却陶粒。

实施例10

本实施例中采用如下原料和方法制备：

如表1所示，所述原料以质量百分数计包括：60％碱泥、24％燃煤炉渣、3％废弃活性炭、5.6％碳酸钙、5.8％聚羧酸系减水剂、1.6％废弃絮凝剂，所述的废弃絮凝剂为pam和磁粉组成的复合絮凝剂；

如图1所示，本实施例的制备方法包括：

s0、将湿碱泥置于130℃加热干燥6h，得到干燥后的碱泥，所述干燥后的碱泥含水率在52％；

s1、研磨：将步骤s0中干燥后的碱泥与燃煤炉渣以及活性炭按比例混合后，送入研磨机进行破碎研磨，使物料的粒径为120目；

s2、混合：将步骤s1中研磨后的物料送入搅拌机中，加入碳酸钙、聚羧酸系减水剂、废弃絮凝剂后，混合40min；

s3、造粒：将步骤s2混合后物料送入造粒机中进行造粒，得到湿的球形料粒；

s4、干燥：将步骤s3中球形料粒送入回转窑中干燥，干燥温度为160℃范围内干燥，干燥时间为20min；

s5、筛分：利用筛分机对步骤s4中的球形料粒进行筛分，选取8-9mm料球为备用产品；

s6、预热：将步骤s5中的物料在420℃预热，预加热时间为15min；

s7、焙烧：将步骤s6中预热完成后的物料在980℃进行焙烧，焙烧时间为20min；

s8、冷却：将步骤s7中得到的高温陶粒送入冷却机中冷却至温度50℃后得到冷却陶粒。

实施例11

本实施例中采用如下原料和方法制备：

如表1所示，所述原料以质量百分数计包括：50％碱泥、30％燃煤炉渣、8％废弃活性炭、1.9％氧化钙、1.9％聚羧酸系减水剂、8.2％废弃絮凝剂，所述的废弃絮凝剂为pam和磁粉组成的复合絮凝剂；

如图1所示，本实施例的制备方法包括：

s0、将湿碱泥置于140℃加热干燥5h，得到干燥后的碱泥，所述干燥后的碱泥含水率在56％；

s1、研磨：将步骤s0中干燥后的碱泥与燃煤炉渣以及活性炭按比例混合后，送入研磨机进行破碎研磨，使物料的粒径为140目；

s2、混合：将步骤s1中研磨后的物料送入搅拌机中，加入氧化钙、聚羧酸系减水剂、废弃絮凝剂后，混合20min；

s3、造粒：将步骤s2混合后物料送入造粒机中进行造粒，得到湿的球形料粒；

s4、干燥：将步骤s3中球形料粒送入回转窑中干燥，干燥温度为180℃范围内干燥，干燥时间为20min；

s5、筛分：利用筛分机对步骤s4中的球形料粒进行筛分，选取9-10mm料球为备用产品；

s6、预热：将步骤s5中的物料在460℃预热，预加热时间为12min；

s7、焙烧：将步骤s6中预热完成后的物料在1000℃进行焙烧，焙烧时间为25min；

s8、冷却：将步骤s7中得到的高温陶粒送入冷却机中冷却至温度53℃后得到冷却陶粒。

实施例12

本实施例中采用如下原料和方法制备：

如表1所示，所述原料以质量百分数计包括：23％碱泥、70.5％燃煤炉渣、1.6％废弃活性炭、0.3％碳酸钙、1.6％聚羧酸系减水剂、3％废弃絮凝剂，所述的废弃絮凝剂为pam和磁粉组成的复合絮凝剂；

如图1所示，本实施例的制备方法包括：

s0、将湿碱泥置于150℃加热干燥4h，得到干燥后的碱泥，所述干燥后的碱泥含水率在60％；

s1、研磨：将步骤s0中干燥后的碱泥与燃煤炉渣以及活性炭按比例混合后，送入研磨机进行破碎研磨，使物料的粒径为180目；

s2、混合：将步骤s1中研磨后的物料送入搅拌机中，加入碳酸钙、聚羧酸系减水剂、废弃絮凝剂后，混合20min；

s3、造粒：将步骤s2混合后物料送入造粒机中进行造粒，得到湿的球形料粒；

s4、干燥：将步骤s3中球形料粒送入回转窑中干燥，干燥温度为190℃范围内干燥，干燥时间为20min；

s5、筛分：利用筛分机对步骤s4中的球形料粒进行筛分，选取10-11mm料球为备用产品；

s6、预热：将步骤s5中的物料在520℃预热，预加热时间为10min；

s7、焙烧：将步骤s6中预热完成后的物料在1100℃进行焙烧，焙烧时间为10min；

s8、冷却：将步骤s7中得到的高温陶粒送入冷却机中冷却至温度48℃后得到冷却陶粒。

实施例13

本实施例中采用如下原料和方法制备：

如表1所示，所述原料以质量百分数计包括：65％碱泥、19％燃煤炉渣、3％废弃活性炭、2％硫酸钙、2％碳酸钙、2％氧化钙、0.7％氢氧化钙、4.7％聚羧酸系减水剂、1.6％废弃絮凝剂，所述的废弃絮凝剂为pam和磁粉组成的复合絮凝剂；

如图1所示，本实施例的制备方法包括：

s0、将湿碱泥置于100℃加热干燥8h，得到干燥后的碱泥，所述干燥后的碱泥含水率在47％；

s1、研磨：将步骤s0中干燥后的碱泥与燃煤炉渣以及活性炭按比例混合后，送入研磨机进行破碎研磨，使物料的粒径为240目；

s2、混合：将步骤s1中研磨后的物料送入搅拌机中，加入硫酸钙、碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙、聚羧酸系减水剂、废弃絮凝剂后，混合50min；

s3、造粒：将步骤s2混合后物料送入造粒机中进行造粒，得到湿的球形料粒；

s4、干燥：将步骤s3中球形料粒送入回转窑中干燥，干燥温度为200℃范围内干燥，干燥时间为15min；

s5、筛分：利用筛分机对步骤s4中的球形料粒进行筛分，选取12-13mm料球为备用产品；

s6、预热：将步骤s5中的物料在540℃预热，预加热时间为10min；

s7、焙烧：将步骤s6中预热完成后的物料在1200℃进行焙烧，焙烧时间为8min；

s8、冷却：将步骤s7中得到的高温陶粒送入冷却机中冷却至温度45℃后得到冷却陶粒。

实施例14

本实施例中采用如下原料和方法制备：

如表1所示，所述原料以质量百分数计包括：60％碱泥、24％燃煤炉渣、3％废弃活性炭、2.6％硫酸钙、3％碳酸钙、5.8％聚羧酸系减水剂、1.6％废弃絮凝剂，所述的废弃絮凝剂为pam和磁粉组成的复合絮凝剂；

如图1所示，本实施例的制备方法包括：

s0、将湿碱泥置于95℃加热干燥9h，得到干燥后的碱泥，所述干燥后的碱泥含水率在50％；

s1、研磨：将步骤s0中干燥后的碱泥与燃煤炉渣以及活性炭按比例混合后，送入研磨机进行破碎研磨，使物料的粒径为260目；

s2、混合：将步骤s1中研磨后的物料送入搅拌机中，加入硫酸钙、碳酸钙、聚羧酸系减水剂、废弃絮凝剂后，混合40min；

s3、造粒：将步骤s2混合后物料送入造粒机中进行造粒，得到湿的球形料粒；

s4、干燥：将步骤s3中球形料粒送入回转窑中干燥，干燥温度为210℃范围内干燥，干燥时间为15min；

s5、筛分：利用筛分机对步骤s4中的球形料粒进行筛分，选取14-15mm料球为备用产品；

s6、预热：将步骤s5中的物料在590℃预热，预加热时间为10min；

s7、焙烧：将步骤s6中预热完成后的物料在1350℃进行焙烧，焙烧时间为5min；

s8、冷却：将步骤s7中得到的高温陶粒送入冷却机中冷却至温度36℃后得到冷却陶粒。

实施例15

本实施例中采用如下原料和方法制备：

如表1所示，所述原料以质量百分数计包括：50％碱泥、30％燃煤炉渣、8％废弃活性炭、1.9％碳酸钙、1.9％聚羧酸系减水剂、8.2％废弃絮凝剂，所述的废弃絮凝剂为pam和磁粉组成的复合絮凝剂；

如图1所示，本实施例的制备方法包括：

s0、将湿碱泥置于120℃加热干燥8h，得到干燥后的碱泥，所述干燥后的碱泥含水率在55％；

s1、研磨：将步骤s0中干燥后的碱泥与燃煤炉渣以及活性炭按比例混合后，送入研磨机进行破碎研磨，使物料的粒径为200目；

s2、混合：将步骤s1中研磨后的物料送入搅拌机中，加入碳酸钙、聚羧酸系减水剂、废弃絮凝剂后，混合30min；

s3、造粒：将步骤s2混合后物料送入造粒机中进行造粒，得到湿的球形料粒；

s4、干燥：将步骤s3中球形料粒送入回转窑中干燥，干燥温度为110℃范围内干燥，干燥时间为60min；

s5、筛分：利用筛分机对步骤s4中的球形料粒进行筛分，选取9-10mm料球为备用产品；

s6、预热：将步骤s5中的物料在400℃预热，预加热时间为10min；

s7、焙烧：将步骤s6中预热完成后的物料在950℃进行焙烧，焙烧时间为20min；

s8、冷却：将步骤s7中得到的高温陶粒送入冷却机中冷却至温度＜55℃后得到冷却陶粒。

实施例16

本实施例中采用如下原料和方法制备：

如表1所示，所述原料以质量百分数计包括：50％碱泥、30％燃煤炉渣、8％废弃活性炭、1.9％氧化钙、1.9％聚羧酸系减水剂、8.2％废弃絮凝剂，所述的废弃絮凝剂为pam和磁粉组成的复合絮凝剂；

如图1所示，本实施例的制备方法包括：

s0、将湿碱泥置于120℃加热干燥8h，得到干燥后的碱泥，所述干燥后的碱泥含水率在58％；

s1、研磨：将步骤s0中干燥后的碱泥与燃煤炉渣以及活性炭按比例混合后，送入研磨机进行破碎研磨，使物料的粒径为200目；

s2、混合：将步骤s1中研磨后的物料送入搅拌机中，加入氧化钙、聚羧酸系减水剂、废弃絮凝剂后，混合30min；

s3、造粒：将步骤s2混合后物料送入造粒机中进行造粒，得到湿的球形料粒；

s4、干燥：将步骤s3中球形料粒送入回转窑中干燥，干燥温度为110℃范围内干燥，干燥时间为60min；

s5、筛分：利用筛分机对步骤s4中的球形料粒进行筛分，选取9-10mm料球为备用产品；

s6、预热：将步骤s5中的物料在400℃预热，预加热时间为10min；

s7、焙烧：将步骤s6中预热完成后的物料在950℃进行焙烧，焙烧时间为20min；

s8、冷却：将步骤s7中得到的高温陶粒送入冷却机中冷却至温度＜55℃后得到冷却陶粒。

实施例17

本实施例中采用如下原料和方法制备：

如表1所示，所述原料以质量百分数计包括：33％碱泥、50％燃煤炉渣、4％硫酸钙、2.5％聚羧酸系减水剂、5％活性炭、5％碳酸氢钠；

如图1所示，本实施例的制备方法包括：

s0、将湿碱泥置于120℃加热干燥8h，得到干燥后的碱泥，所述干燥后的碱泥含水率在42％；

s1、研磨：将步骤s0中干燥后的碱泥与燃煤炉渣、碳酸氢钠以及活性炭按比例混合后，送入研磨机进行破碎研磨，使物料的粒径为200目；

s2、混合：将步骤s1中研磨后的物料送入搅拌机中，加入硫酸钙、聚羧酸系减水剂后，混合30min；

s3、造粒：将步骤s2混合后物料送入造粒机中进行造粒，得到湿的球形料粒；

s4、干燥：将步骤s3中球形料粒送入回转窑中干燥，干燥温度为110℃范围内干燥，干燥时间为60min；

s5、筛分：利用筛分机对步骤s4中的球形料粒进行筛分，选取9-10mm料球为备用产品；

s6、预热：将步骤s5中的物料在400℃预热，预加热时间为10min；

s7、焙烧：将步骤s6中预热完成后的物料在950℃进行焙烧，焙烧时间为20min；

s8、冷却：将步骤s7中得到的高温陶粒送入冷却机中冷却至温度＜55℃后得到冷却陶粒。

对比例1

本实施例中采用如下原料和方法制备：

如表1所示，所述原料以质量百分数计包括：41％碱泥、42％燃煤炉渣、3％硫酸钙、5％聚羧酸系减水剂；

如图1所示，本实施例的制备方法包括：

s0、将湿碱泥置于120℃加热干燥8h，得到干燥后的碱泥；

s1、研磨：将步骤s0中干燥后的碱泥与燃煤炉渣按比例混合后，送入研磨机进行破碎研磨，使物料的粒径为200目；

s2、混合：将步骤s1中研磨后的物料送入搅拌机中，加入硫酸钙、聚羧酸系减水剂后，混合30min；

s3、造粒：将步骤s2混合后物料送入造粒机中进行造粒，得到湿的球形料粒；

s4、干燥：将步骤s3中球形料粒送入回转窑中干燥，干燥温度为110℃范围内干燥，干燥时间为60min；

s5、筛分：利用筛分机对步骤s4中的球形料粒进行筛分，选取9-10mm料球为备用产品；

s6、预热：将步骤s5中的物料在400℃预热，预加热时间为10min；

s7、焙烧：将步骤s6中预热完成后的物料在950℃进行焙烧，焙烧时间为20min；

s8、冷却：将步骤s7中得到的高温陶粒送入冷却机中冷却至温度35℃后得到冷却陶粒。

本发明的实验例1对对比例1中得到的产品根据国家标准gb/t171.531.2-2010《轻集料及其试验方法第2部分：轻集料试验方法》测定产品的堆积密度、筒压强度和吸水率，结果见表2，结果显示在对比例1中未添加发泡剂时，陶粒的堆积密度会增大。

对比例2

本实施例中采用如下原料和方法制备：

如表1所示，所述原料以质量百分数计包括：41％碱泥、42％燃煤炉渣、9％活性炭、5％聚羧酸系减水剂；

如图1所示，本实施例的制备方法包括：

s0、将湿碱泥置于120℃加热干燥8h，得到干燥后的碱泥；

s1、研磨：将步骤s0中干燥后的碱泥与燃煤炉渣以及活性炭按比例混合后，送入研磨机进行破碎研磨，使物料的粒径为200目；

s2、混合：将步骤s1中研磨后的物料送入搅拌机中，加入聚羧酸系减水剂后，混合30min；

s3、造粒：将步骤s2混合后物料送入造粒机中进行造粒，得到湿的球形料粒；

s4、干燥：将步骤s3中球形料粒送入回转窑中干燥，干燥温度为110℃范围内干燥，干燥时间为60min；

s5、筛分：利用筛分机对步骤s4中的球形料粒进行筛分，选取9-10mm料球为备用产品；

s6、预热：将步骤s5中的物料在400℃预热，预加热时间为10min；

s7、焙烧：将步骤s6中预热完成后的物料在950℃进行焙烧，焙烧时间为20min；

s8、冷却：将步骤s7中得到的高温陶粒送入冷却机中冷却至温度＜55℃后得到冷却陶粒。

本发明的实验例1对对比例2中得到的产品根据国家标准gb/t171.531.2-2010《轻集料及其试验方法第2部分：轻集料试验方法》测定产品的堆积密度、筒压强度和吸水率，结果见表2，结果显示在对比例2中未添加钙基增强剂时，筒压强度会降低。

各实施例中陶粒原料中各组分的比例汇总见表1。

表1本发明实施例1-17的原料配比

实验例1

对实施例1-17以及对比例1和对比例2中得到的产品根据国家标准gb/t171.531.2-2010《轻集料及其试验方法第2部分：轻集料试验方法》测定产品的堆积密度、筒压强度和吸水率，结果见表2；

表2

由表2可以看出，本发明的陶粒的堆积密度为500-900kg/m³，筒压强度为9-15mpa，吸水率为4-8.5％；另外，从表2的实施例17可以看出，当碱泥33％、燃煤炉渣50％、钙基增强剂4％，减水剂2.5％，发泡剂10％时，陶粒的堆积密度、筒压强度和吸水率较佳。

本发明的陶粒具有质轻、筒压强度高以及吸水率低等优点，性能优异，能够满足建材行业陶粒使用的实际需求，具有广阔的应用前景。

另外，图1中，颗粒添加剂可以包括呈颗粒状的发泡剂，粉末添加剂可以包括呈粉末状的钙基增强剂和减水剂。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，上述实施例中的实施方案也可以进一步组合或者替换，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。