輕質粒料及其製造方法
2023-05-30 12:40:56 1
專利名稱：輕質粒料及其製造方法
技術領域：
本發明是與輕質粒料的製作有關，且特別是與一種應用汙水廠汙泥所製造得到的輕質粒料及其製造方法有關。
背景技術：
近年來，隨著經濟的持續成長，許多公共建設與住宅大量興建，造成砂石供應缺乏以及天然粒料日益枯竭。此外，建地有限導致建築物朝向高層化以及密集化發展，因此建材輕質化逐漸成為極力發展的趨勢。為了因應現行所推動的節能、減廢的環保綠建築概念，以淤泥、汙泥以及灰渣等天然資源或是工業廢料來研製輕質粒料為時勢所趨。此舉不僅可減少環境的衝擊，且可解決環保問題以及充實天然砂石資源的不足。而且，輕質粒料混凝土具有質輕、隔音、隔熱、耐火性強以及耐震等優點，能提升建築物的安全性。因此，使用天然及再生資源來研製輕質粒料，以及提升輕質粒料產品品質的穩定性，是目前輕質粒料產業積極發展的重點之一。
發明內容
有鑑於此，本發明的目的就是在提供一種輕質粒料及其製作方法，其以汙水廠汙泥、矽鋁礦物與玻璃粉末作為製作原料。本發明另提出一種輕質粒料，其包括本體以及包覆本體並形成於本體之內的熔融層。本體包括孔洞，本體是由具有預定比例的汙水廠汙泥、矽鋁礦物與玻璃粉末的多個圓形顆粒經燒結所形成。本發明另提出一種輕質粒料的製造方法。首先，取一預定比例的汙水廠汙泥、矽鋁礦物與玻璃粉末進行均勻攪拌，以得到一混合物。然後，將混合物造粒以形成多個圓形顆粒。之後，進行一系列燒結步驟，使這些圓形顆粒內的玻璃粉末與矽鋁礦物產生玻璃化，以形成閉合式的中空型輕質粒料。在本發明的一實施例中，上述的預定比例是指汙水廠汙泥、矽鋁礦物與玻璃粉末的重量比為8 1 1-16 3 1。在本發明的一實施例中，上述的熔融層的材質包括矽鋁礦物與玻璃粉末。在本發明的一實施例中，上述的汙水廠汙泥具有介於70wt% -80wt%的含水量。在本發明的一實施例中，上述的燒結步驟的溫度介於1，OOO0C -1，300°C之間。在本發明的一實施例中，上述的燒結步驟的時間為5分鐘-12分鐘。在本發明的一實施例中，上述的輕質粒料的內部形成有由氣體所膨脹鼓成的孔洞。在本發明的一實施例中，上述在圓形顆粒表面形成熔融層的方法包括利用一擠壓成型造粒機將該混合物造粒形成多個圓形顆粒。本發明之輕質粒料的製造方法是利用利用汙水廠汙泥、矽鋁礦物以及玻璃粉末來形成閉合式的中空型輕質粒料，其不僅可解決天然砂石資源的不足的問題，且有利於汙水廠汙泥的減廢，因而避免因焚化處理汙水廠的龐大汙泥量所導致的如灰燼棄置的二次環保問題。此外，母粒內所含的熔融層材料能避免所形成的輕質粒料具有連通孔隙，大幅提升了輕質粒料產品品質的穩定性。
圖1為依照本發明的實施例所繪示的輕質粒料的製造方法的步驟流程圖；圖2為本發明的實施例提供的中空型輕質粒料的形貌照片；圖3為本發明的實施例提供的中空型輕質粒料的形貌照片。
具體實施例方式為讓本發明的上述目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下圖1為依照本發明的實施例所繪示的輕質粒料的製造方法的步驟流程圖。請參照圖1，首先，取一預定比例的汙水廠汙泥、矽鋁礦物與玻璃粉末進行均勻攪拌，以得到一混合物。在本實施例中，此預定比例為汙水廠汙泥、矽鋁礦物與玻璃粉末的重量比約為8 1 1-16 3 1。所使用的汙水廠汙泥於經過脫水處理後仍保有70%-80% (wt% )的含水量，故於混合上述材料時並不需要額外添加水或溶劑，便可形成均勻攪拌並有助於將混合物於均勻攪拌後揉合成具有如圓餅狀的特定形狀。接著，進行步驟S120，通過擠壓成型造粒機採溼式造粒方式將上述混合物製成多個母粒。所製成的母粒例如為圓形顆粒。之後，進行步驟S130，針對於步驟S120中所得到的母粒進行一系列燒結步驟，以形成輕質粒料。詳言之，例如是將步驟S120中所得到的母粒置於旋轉窯燒機或梭子窯燒機等窯燒機臺中，於溫度條件為1，000°C -1，300°C的範圍內，進行一系列燒結步驟，其中該等燒結步驟的時間約為5分鐘-12分鐘左右。要詳細說明的是，母粒內所含的玻璃粉末可作為助熔劑以降低母粒的熔點。再者，母粒中所含的玻璃粉末與矽鋁礦物可作為熔融層，以於高溫燒結步驟中產生玻璃化並形成玻璃質的熔渣。於燒結步驟中，而母粒內部的物質則會變成揮發成氫氣或氮氣等氣體，而其中已形成玻璃質的熔融層除了形成於母粒中以外，並且會將整個圓形顆粒由外部封住而形成閉合式結構，進而於圓形顆粒的內部形成由這些無法排出的氣體所膨脹鼓成的孔洞，最後形成閉合式的中空型輕質粒料(如圖2與圖3所示)。綜上所述，本發明的輕質粒料的製造方法是利用汙水廠汙泥、矽鋁礦物以及玻璃粉末來形成閉合式的中空型輕質粒料，其不僅可解決天然砂石資源的不足的問題，且有利於汙水廠汙泥的減廢，因而避免因焚化處理汙水處理廠的龐大汙泥量所導致的灰燼棄置等二次環保問題。此外，如上所述，本發明的製造方法是採用溼式造粒方式以形成母粒，因而可省去焚化耗能的造粒步驟。再者，母粒內所含的熔融層材料能避免所形成的輕質粒料具有連通孔隙，進而大幅提升了輕質粒料產品品質的穩定性。簡言之，本發明的輕質粒料的製造方法具有相當高的經濟價值。雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視後附的權利要求範圍所界定者為準。
權利要求
1.一種輕質粒料，其包括有一本體，其包括有孔洞，所述本體是由具有預定比例的汙水廠汙泥、玻璃粉末與矽鋁礦物的多個圓形顆粒經燒結所形成；以及一熔融層，其包覆所述本體且形成於所述本體之內。
2.如權利要求1所述的輕質粒料，其中，所述預定比例是指汙水廠汙泥、矽鋁礦物與玻璃粉末的重量比為8 1 1-16 3 1。
3.如權利要求1所述的輕質粒料，其中，所述熔融層的材質包括矽鋁礦物與玻璃粉末。
4.如權利要求1所述的輕質粒料，其中，所述汙水廠汙泥具有70wt%-80wt%的含水量。
5.一種輕質粒料的製造方法，其包括有取一預定比例的汙水廠汙泥、玻璃粉末與矽鋁礦物進行均勻攪拌，以得到一混合物； 將該混合物造粒以形成多個圓形顆粒；以及進行一系列燒結步驟，而使得該些圓形顆粒內的玻璃粉末與矽鋁礦物產生玻璃化，以形成閉合式的中空型輕質粒料。
6.如權利要求5所述的輕質粒料的製造方法，其中，所述預定比例是指汙水廠汙泥、矽鋁礦物與玻璃粉末的重量比為8 1 1-16 3 1。
7.如權利要求5所述的輕質粒料的製造方法，其中，所述燒結步驟的溫度介於 IOOO0C -1300°C之間，所述燒結步驟的時間為5分鐘-12分鐘。
8.如權利要求5所述的輕質粒料的製造方法，其中，所述玻璃粉末與矽鋁礦物是作為熔融層之用。
9.如權利要求5所述的輕質粒料的製造方法，其中，輕質粒料的內部形成有由氣體所鼓成的孔洞。
10.如權利要求5所述的輕質粒料的製造方法，其中，將該混合物造粒以形成多個圓形顆粒的方法包括有利用一擠壓成型造粒機將該混合物造粒以形成多個圓形顆粒。
全文摘要
一種輕質粒料的製造方法。首先，取一預定比例的汙水廠汙泥、矽鋁礦物與玻璃粉末進行均勻攪拌，以得到一混合物。然後，將混合物造粒以形成多個圓形顆粒。之後，進行一系列燒結步驟，使這些圓形顆粒內的玻璃粉末與矽鋁礦物產生玻璃化，以形成閉合式的中空型輕質粒料。
文檔編號C04B14/22GK102285771SQ201010208849
公開日2011年12月21日 申請日期2010年6月21日 優先權日2010年6月21日
發明者楊孟北, 黃兆龍 申請人:黃兆龍