[发明专利]一种海泥陶粒的微波烧结方法

说明书

本发明公开了一种海泥陶粒的微波烧结方法，所述海泥陶粒的原料组份按质量百分比计为：海泥60%~100%，废弃陶瓷砖粉0%~30%，高炉铝矿粉0%~20%。制出的高性能陶粒，堆积密度为400~1100kg/m³，表观密度为800~1600kg/m³，吸水率为5%~18%，筒压强度3.0MPa~10.0 MPa。本发明采用的原料为海洋清淤和地铁施工所产生的海洋污泥、陶瓷砖厂的废弃陶瓷磨细粉料以及铝厂生产所产生的高炉铝矿粉，废弃物利用率达到95%以上，具有良好的社会效益。本发明采用微波烧结方法，烧结效率高，且可节省烧结能耗25%左右，具有较好的经济效益。

技术领域

本发明属于材料领域，具体涉及一种以海泥为主料，利用微波烧结法烧结高性能球形陶粒的方法。

背景技术

近年来，随着建筑节能和抗震要求的提高，建筑工程需要大量的轻质、高强、保温、隔热的高性能陶粒为骨料，现有的陶粒制备技术已经能很好地制备高性能陶粒（黄少文,郭灿贤,徐玉华等.利用红泥岩制备轻质高强球形陶粒试验研究[J].非金属矿,2004,27(6):11-13.），但现有陶粒主要是粘土陶粒和粉煤灰陶粒，且采用的是传统的高耗能、高污染的燃料型回转窑。目前粘土的应用受限，粉煤灰在工程中的大量应用也使得粉煤灰资源难以保证，并且因环保政策已关停大量传统的烧结窑。陶粒的生产原料和生产设备受到限制，成为高性能陶粒生产的瓶颈。

我国是海岸线很长的国家，随着沿海地区工业的飞速发展，沿海岸的许多地方聚集了大量淤泥，造成非常严重的海域污染和航道阻塞（迟培云,张连栋,钱强.利用淤积海泥烧制超轻陶粒的研究[J].新型建筑材料,2002(3):28-30.）。海岸清淤和海底隧道施工等产生大量的海岸淤泥，用其取代黏土、粉煤灰等生产高性能陶粒具有巨大的市场潜力。

微波加热是从物料内部各部分同时加热，是一种内加热。微波烧结作为一种新型高效的烧结方式，具有清洁，高效、低能耗及加热均匀等优点（Loupy A.Microwaves inOrganic Sythesis. New York:John Wiley,2002,61-63），在陶瓷工业已得到广泛应用，但在陶粒生产上才刚刚起步。2013年天津城建大学刘汉桥等以医疗垃圾焚烧灰飞为集料采用微波烧结技术，发明了“一种医疗垃圾焚烧灰飞微波烧制陶粒的方法（ZL201310642646.5）”，2015年武汉理工大学蹇守卫等以湖泊底泥和城市污泥采用微波烧结发明了“利用湖泊底泥和城市污泥微波烧结制备轻质陶粒的方法（ZL 201510406696.2 ）”，加快了微波技术烧结陶粒的步伐。

利用微波烧结海泥制备得到绿色、环保、节能的高性能陶粒，可广泛应用于轻骨料混凝土、自密实保温混凝土等现浇和预制的构件中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海泥陶粒的微波烧结方法，其制得的海泥陶粒同时具有高强、轻质、保温隔热、防水、耐火、抗震、抗冻和抗碱集料反应等优良性能，且其级配优异，可广泛应用于轻骨料混凝土、自密实保温混凝土等现浇和预制的构件中。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种海泥陶粒的微波烧结方法包括材料组份和制备工艺两个方面：

高性能陶粒原材料组份即各组份用量按质量百分比计为：海泥60%~100%，废弃陶瓷砖粉0%~30%，高炉铝矿粉0%~20%。其制备方法包括以下步骤：

1）用重力分离法对所选取的海泥除去海泥中的杂质；

2）用球磨机磨细废弃陶瓷砖得到粒径0.08~0.12mm的粉末；

3）将高炉铝矿粉与废弃陶瓷砖粉搅拌均匀，加入至混料仓内与海泥搅拌10~15min，使其搅拌均匀并且含水量控制在10%左右；

4）将3）得到的混合料用挤压成球机挤压成粒径为10~15mm的生料球；