[发明专利]一种快速生产免蒸免烧免磨粉煤灰陶粒的工艺方法

说明书

本发明提供了一种快速生产免蒸免烧免磨粉煤灰陶粒的工艺方法。

目前，粉煤灰陶粒在空心砌块和其他建筑材料中已得到了广泛的应用。粉煤灰陶粒是利用粉煤灰、石灰、石膏等原料生产的一种轻体建筑材料。传统的工艺方法为：将粉煤灰、石灰、石膏经计量加入球磨机磨成细粉，然后加入水、膨胀土或粘土等，送入圆盘成球机成球，然后经过蒸汽养护或进入小型回转窑烧结。采用该工艺方法，设备投资较大，能源消耗较多。现行的工艺方法将上述蒸汽养护或小型回转窑烧结改为自然养护，即在常温常压下进行养护。采用这一工艺方法，固然省去了蒸汽养护或烧结这一工艺程序，但是，自然养护往往需要数十天时间，甚至在寒冷的冬季无法生产，从而造成场地的大量占用和产品质量的不稳定。

本发明的目的在于：在传统的以及现行的生产粉煤灰陶粒的工艺方法的基础上进行改进，设计出一种无需蒸汽养护、无需烧结、无需用球磨机将粉煤灰等物料磨成细粉，能在较低温度下快速生产粉煤灰陶粒的工艺方法。

本发明是这样实现的。基本原料采用粉煤灰、石灰粉、石膏粉，辅助原料采用由硫酸钠、木质素磺酸钙、松香酸钠构成的复合添加剂。其配方为：基本原料：粉煤灰88～90％；石灰粉8～9％；石膏粉1.6～2.2％。辅助原料：硫酸钠0.5～1.0％；木质素磺酸钙0.1～0.4％；松香酸钠0.01～0.02％。复合添加剂具有激发粉煤灰活性，促进水化水热合成反应，快速增加强度、抗冻性等作用。将基本原料以及水经计量后送入搅拌机进行搅拌；搅拌过程中使得各种物料充分混合。搅拌之后将混合的物料送入消化室进行消化；在消化过程中，各种物料间发生初步的化学变化和物理变化。消化之后将物料送入轮碾机进行轮碾；在轮碾过程中，各种物料的颗粒进一步被破碎，各种物料间进一步均匀混合。轮碾之后将复合添加剂均匀加入；复合添加剂也可以在轮碾的过程中加入，也可以在成球的过程中加入；复合添加剂的加入进一步激发粉煤灰的活性，并促进各种反应的进行。加入复合添加剂之后送入成球盘进行成球；在成球过程中，物料被制成小球。成球之后，将小球送入筛子进行筛分；筛子采用滚筛，也可以采用往复筛等其他筛子，在筛分过程中，按小球的大小进行分类，比要求大或小的小球将被分出并重新送入轮碾机进行轮碾，只保留符合要求的球坯。筛分之后将球坯送入反应室进行热空气循环反应；热空气由直通循环旋风式热风炉供给，在这一过程中，热空气促进了各种物料之间水化和水热合成反应的进行，从而缩短了反应时间，热空气循环反应后即成成品。

本发明的优点在于：与传统的蒸汽养护或烧结的生产工艺方法以及现行的自然养护的生产工艺方法相比，省去了蒸汽锅炉、小型回转窑、球磨机等大型设备或设施，节约了设备投资、降低了能源消耗；采用直通循环旋风式热风炉进行热空气循环反应，促进了水化以及水热合成反应的顺利进行，缩短了生产周期、减少了场地占用。

本发明由以下的实施例给出：

该工艺方法包含有现有技术的计量、成球工艺程序，它由以下各步骤依次组成：a.将粉煤灰、石灰粉、石膏粉以及水经计量后送入搅拌机进行搅拌；其中，石灰粉可用电石渣代替，石膏粉可用磷石膏代替。b.将搅拌好的物料送入消化室进行消化。c.将消化好的物料送入轮碾机进行轮碾。d.将轮碾好的物料均匀加入复合添加剂。e.将加入复合添加剂后的物料送入成球盘进行成球。f.将成球之后的小球送入筛子进行筛分。g.将筛分之后符合要求的球坯送入反应室进行热空气循环反应；反应室内的热空气由直通循环旋风式热风炉供给；直通循环旋风式热风炉产生的热空气由引风机和输送风管送入反应室，并将反应室内的冷空气抽入直通循环旋风式热风炉中进行循环加热；在这一过程中，热空气创造了各种物料间水化以及水热合成反应的条件，复合添加剂中的强电解质水解后会增加球坯液相中氢氧根离子的浓度，补充了在水热的条件下，由于氢氧化钙的析出，造成氢氧根离子浓度的不足。而氢氧根离子浓度的增加促进了粉煤灰粒表面的硅、铝玻璃体溶解成可溶性硅酸，可溶性硅酸与石灰中的氢氧化钙作用生成水化硅酸钙胶凝物质，而新生成的氢氧化钠又与粉煤灰粒表面的硅、铝玻璃体发生反应，生成可溶性硅酸钠，可溶性硅酸钠又重新生成氢氧化钠和可溶性硅酸，这样周而复始的一次次反应，把粉煤灰粒表面的二氧化硅转化成对石灰具有很大活性的可溶性硅酸，生成水化硅酸钙胶凝物质，胶结粉煤灰粒，从而使得氢氧化钙与硅、铝玻璃体的界面反应速度加快，继而使得球坯在较短的时间内完成水化以及水热合成反应，生成水化硅酸钙、水化铝酸钙和水化硫铝酰钙。h.热空气循环反应后即成成品。

按照该工艺方法生产粉煤灰陶粒，其成本和容重均有较大幅度降低。而其机械强度和其他物理力学性能指标也有所提高。