[发明专利]一种固相发泡粉煤灰硅钙渣免烧陶粒及其制备方法

说明书

本发明属于园艺材料技术领域，具体涉及一种固相发泡粉煤灰硅钙渣免烧陶粒及其制备方法，由以下重量份的原料组成：粉煤灰30‑75份、硅钙渣15‑50份、电石渣5‑15份、脱硫石膏1‑2份、硫酸铵1‑5份和水30‑50份。本发明创造性地采用硫酸铵作为造孔剂，通过固相发泡，在陶粒表面及内部造孔，得到固相发泡粉煤灰免烧陶粒。硫酸铵颗粒在碱性环境中产生氨，在蒸氧下氨气释放，在陶粒中形成气泡，从而实现造孔。残留的发泡剂硫酸铵可为植物提供氮肥；使用的硅钙渣既可以实现废物利用，又可以提高产品后期的强度。

技术领域

本发明属于园艺材料技术领域，具体涉及一种固相发泡粉煤灰硅钙渣免烧陶粒及其制备方法。

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。

相关专利文献中公开了一些制备方法，如：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；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；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；公开号为CN105254265A的发明专利公布了一种利用硅钙渣制备固废基蒸压砖的方法。

上述专利虽然可以得到免烧陶粒，但仍存在一些问题。为此，申请人之前申报了一种固相发泡粉煤灰免烧陶粒及制备方法(专利申请号为202010552750.5)，其工艺简单，制备过程不需要进行高温煅烧，节能环保；独有的高效发泡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，可有效地实现保水保肥，也降低了陶粒的堆积密度。

如何利用工业废物进行免烧陶粒的生产，是急需要解决的技术问题；同时，高铝粉煤灰提铝是近年开发的重要的提取氧化铝的工艺，目前，预脱硅-碱石灰烧结法碱法已得到产业应用，但在提铝过程中产生了副产物硅钙渣，如何有效处理硅钙渣的利用成为重要的问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种固相发泡粉煤灰硅钙渣免烧陶粒及其制备方法，其有效利用了硅钙渣，并可以提高陶粒的后期强度。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种固相发泡粉煤灰硅钙渣免烧陶粒，由以下重量份的原料组成：粉煤灰30-75份、硅钙渣15-50份、电石渣5-15份、脱硫石膏1-2份、硫酸铵1-5份和水30-50份。

由以下重量份的原料组成：粉煤灰30份、硅钙渣50份、电石渣15份、脱硫石膏1份、硫酸铵4份和水40份。

由以下重量份的原料组成：粉煤灰75份、硅钙渣15份、电石渣5份、脱硫石膏2份、硫酸铵3份和水50份。

所述硫酸铵为粉末状，其通过研磨并经过60-200目筛网筛选后得到。

一种固相发泡粉煤灰免烧陶粒制备方法，包括以下步骤：

S1、按重量份称取粉煤灰、硅钙渣、电石渣、脱硫石膏、硫酸铵和水；

S2、将S1中的粉煤灰、硅钙渣、电石渣、脱硫石膏和硫酸铵进行混合，得到混料；

S3、将S2得到的混料置于造粒机内，将S1中的水喷洒至造粒机中，得到陶粒生球；

S4、将S3得到的陶粒生球置于蒸汽养护装置中养护，养护后自然降温至室温，得到免烧陶粒。

所述S1中：硫酸铵为粉末状，其通过研磨并经过60-200目筛网筛选后得到。

所述S3中：造粒机在30-50度的倾角及20-50转/分钟的转速下工作，将S1中的水以1-5份/分钟的流量喷洒至造粒机中。