利用沼渣生產陶粒的方法
2023-12-04 09:26:56 4
利用沼渣生產陶粒的方法
【專利摘要】本發明公開了一種利用沼渣生產陶粒的方法，按先後順序主要包括原料製備、均質、制粒、煅燒、冷卻、篩分、包裝步驟，以養殖場沼氣池中的沼渣為發泡劑，沼渣粉按主料重量比的4～10％與主料混合均勻，向混合料中摻入適量水攪勻，在室溫下靜置5～10小時均質；將混合料制粒後加入到煅燒爐中後先預熱，預熱結束後，將經預熱的粒球窯車推置爐溫在1000～1300℃煅燒段進行煅燒，煅燒時間為8～10分鐘，然後進行冷卻、篩分製得成品陶粒，本方法生產的陶粒孔洞率可提高5～10％，孔洞分布均勻，陶粒強度高，且實現了養殖場汙物和沼氣的綜合利用。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明屬於陶粒材料生產【技術領域】，特別涉及一種利用沼渣生產陶粒的方法。 利用沼渣生產陶粒的方法
【背景技術】
[0002] 陶粒具有密度小，內部多孔，形態、成分較均一，且具強度高和堅固性等特點，因而 廣泛應用於建材、濾材、耐火保溫材料領域，陶粒的生產方法較多，在採用頁巖或泥土的生 產方法中，一般採用植物纖維打碎或紙漿汙泥、鋸沫作為有機質發泡劑，這種方法存在的缺 點是需大量消耗外部能源，利廢效果有限，有機質發泡劑細度、均勻度不高，易影響陶粒質 量；此外，在現有的大型養殖場中會產生大量的沼渣，處理沼渣需耗費大量的人力和物力， 直接影響養殖場的經濟效益。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是為了克服現有技術存在的問題，提供了一種利用沼渣生產陶粒的 方法，一方面利用養殖場的汙物和能源用於陶粒生產，實現資源的綜合利用和節能，另一方 面利用沼渣作為發泡劑提高陶粒產品質量。
[0004] 本發明的技術方案是：
[0005] -種利用沼渣生產陶粒的方法，按先後順序主要包括原料製備、均質、制粒、煅燒、 冷卻、篩分、包裝步驟；
[0006] 所述原料製備步驟中：主料為頁巖粉或泥粉，主料粒度30?100目，以養殖場沼氣 池中的沼渣為發泡劑，沼渣經過濾乾燥、破碎、篩分後得到合格沼渣粉，合格沼渣粉粒度控 制為200?400目，合格沼渣粉按主料重量比的4?10%與主料混合均勻；
[0007] 所述均質步驟中：向混合料中摻入適量水攪勻，在室溫下靜置5?10小時均質；
[0008] 所述煅燒步驟中：將混合料制粒後加入到煅燒爐中後先預熱，預熱段爐溫控制在 300?600°C，預熱時間為3?4小時，預熱結束後，將經預熱的粒球窯車推置爐溫在1000? 1300°C煅燒段進行煅燒，煅燒時間為8?10分鐘；
[0009] 所述冷卻步驟中：首先採用強制冷卻方式將陶粒迅速冷卻到1000°C?700°C ;其 次，採用自然冷卻方式將陶粒溫度冷卻到400°c，最後，再採用強制冷卻方式將陶粒冷卻到 室溫。
[0010] 進一步地，所述煅燒步驟中採用沼氣作為煅燒能源。
[0011] 進一步地，所述煅燒步驟中煅燒爐為隧道窯。
[0012] 進一步地，所述冷卻步驟中的強制冷卻方式為風冷方式。
[0013] 本發明中採用的沼渣是經動物消化，又經微生物分解的有機發泡劑，沼渣細且均 勻，能更好地和頁巖粉末和泥土粉末融合均勻，生產出的陶粒孔洞率高而且均勻，陶粒強度 高。且本發明充分利用養殖場的汙物和能源，用養殖場動物的糞便，經發酵產生沼氣作為生 產陶粒的能源，從而實現了資源和能源的有效利用。
[0014] 本發明的有益效果和優點在於：
[0015] 利用本發明生產的陶粒孔洞率可提高5?10%，孔洞分布均勻，陶粒強度高，且實 現了養殖場汙物和沼氣的綜合利用，本方法具有較好的經濟和社會推廣價值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016] 圖1是現有技術生廣的陶粒不意圖；
[0017] 圖2是本發明的方法生產的陶粒示意圖；
【具體實施方式】
[0018] 下面結合附圖對本發明作詳細說明：
[0019] 實施例1
[0020] 一種利用沼渣生產陶粒的方法，按先後順序主要包括原料製備、均質、制粒、煅燒、 冷卻、篩分、包裝步驟；
[0021] 所述原料製備步驟中：主料為頁巖粉或泥粉，主料粒度30?100目，以養殖場沼氣 池中的沼渣為發泡劑，沼渣經過濾乾燥、破碎、篩分後得到合格沼渣粉，合格沼渣粉粒度控 制為200?400目，合格沼渣粉按主料重量比的4?10%與主料混合均勻；
[0022] 所述均質步驟中：向混合料中摻入適量水攪勻，在室溫下靜置5?10小時均質；
[0023] 所述煅燒步驟中：將混合料制粒後加入到煅燒爐中後先預熱，預熱段爐溫控制在 300?600°C，預熱時間為3?4小時，預熱結束後，將經預熱的粒球窯車推置爐溫在1000? 1300°C煅燒段進行煅燒，煅燒時間為8?10分鐘；在本發明中預熱階段控制的因素是預熱 溫度和預熱時間，這兩個因素都會對最終的陶粒質量產生影響，若預熱溫度過高或者預熱 時間過長都會導致生料在預熱階段就已產生大量氣體，導致生料在焙燒階段因膨脹氣體不 足使陶粒膨脹不佳；但是預熱不足，就會造成高溫焙燒過程中生料的炸裂，所有這些都會影 響到陶粒的最終性能，本發明中採用隧道窯，由於隧道窯內溫度梯度在窯爐內各段溫度相 對固定，便於實現預熱溫度的控制和時間的掌控，利用窯車把產品放在不同的溫度段內，只 要控制時間就可以達到生產優質陶粒的工藝要求。
[0024] 所述冷卻步驟中：首先採用強制冷卻方式將陶粒迅速冷卻到1000°C?700°C ;其 次，採用自然冷卻方式將陶粒溫度冷卻到400°C，最後，再採用強制冷卻方式將陶粒冷卻 到室溫。合理的陶粒冷卻制度是：焙燒的陶粒在通過溫度最高的膨脹帶後，可迅速冷卻到 1000°C?700°C ;但是從700°C到400°C時，則要求緩慢冷卻，因為迅速降溫，使陶粒內部和 表面產生強大的溫度收縮應力，導致其表面出現網狀的微細裂縫，使陶粒的顆粒強度降低， 但在400°C以下又可以快速的冷卻。
[0025] 如圖1、2所示，利用實施例生產的陶粒與現有方法生產的陶粒相比，陶粒形狀規 貝1J，接近於球型，陶粒孔洞分布比現有技術生產的陶粒更加均勻，孔洞率可提高5?10%， 陶粒強度高，500kg/m 3的陶粒強度標號可達到25?30MPa。
[0026] 在本實施例中，隨著沼渣粉的摻入量增加就可以生產出超輕密度和特輕密度陶 粒，而不同密度的陶粒可用於不同保溫混凝土或不同強度混凝土，同時還可應用到水質進 化處理和無土栽培行業。
[0027] 實施例2
[0028] -種利用沼渣生產陶粒的方法，按先後順序主要包括原料製備、均質、制粒、煅燒、 冷卻、篩分、包裝步驟；
[0029] 所述原料製備步驟中：主料為頁巖粉或泥粉，主料粒度50?80目，以養殖場沼氣 池中的沼渣為發泡劑，沼渣經過濾乾燥、破碎、篩分後得到合格沼渣粉，合格沼渣粉粒度控 制為200?300目，合格沼渣粉按主料重量比的6%與主料混合均勻；
[0030] 所述均質步驟中：向混合料中摻入適量水攪勻，在室溫下靜置8小時均質；
[0031] 所述煅燒步驟中：採用沼氣作為煅燒能源，將混合料制粒後加入到煅燒爐中後先 預熱，預熱段爐溫控制在400?550°C，預熱時間為3. 5小時，預熱結束後，將經預熱的粒球 窯車推置爐溫在1000?1300°C煅燒段進行煅燒，煅燒時間為9分鐘；
[0032] 所述冷卻步驟中：首先採用風冷強制冷卻方式將陶粒迅速冷卻到1000°C?700°C; 其次，採用自然冷卻方式將陶粒溫度冷卻到400°C ;最後，再採用風冷強制冷卻將陶粒冷卻 到室溫。
[0033] 採用本實施例生產的陶粒與現有方法生產的陶粒相比，陶粒孔洞分布更加均勻， 孔洞率可提高8?10%，陶粒強度高，500kg/m 3的陶粒強度標號可達到27?30MPa。
[0034] 實施例3
[0035] -種利用沼渣生產陶粒的方法，按先後順序主要包括原料製備、均質、制粒、煅燒、 冷卻、篩分、包裝步驟；
[0036] 所述原料製備步驟中：主料為頁巖粉或泥粉，主料粒度60?100目，以養殖場沼氣 池中的沼渣為發泡劑，沼渣經過濾乾燥、破碎、篩分後得到合格沼渣粉，合格沼渣粉粒度控 制為200?300目，合格沼渣粉按主料重量比的9%與主料混合均勻；
[0037] 所述均質步驟中：向混合料中摻入適量水攪勻，在室溫下靜置10小時均質；
[0038] 所述煅燒步驟中：採用沼氣作為煅燒能源，煅燒爐為隧道窯，將混合料制粒後加入 到隧道窯中後先預熱，預熱段爐溫控制在300?600°C，預熱時間為4小時，預熱結束後，將 經預熱的粒球窯車推置隧道窯爐溫在1000?1300°C煅燒段進行煅燒，煅燒時間為10分 鍾；
[0039] 所述冷卻步驟中：首先採用風冷強制冷卻方式將陶粒迅速冷卻到1000°C?700°C; 其次，採用自然冷卻方式將陶粒溫度冷卻到400°C ;最後，再採用風冷強制冷卻方式將陶粒 冷卻到室溫。
[0040] 採用本實施例生產的陶粒與現有方法生產的陶粒相比，陶粒孔洞分布更加均勻， 孔洞率可提高8%，陶粒強度高，450kg/m3的陶粒強度標號可達到25?28MPa。
【權利要求】
1. 一種利用沼渣生產陶粒的方法，按先後順序主要包括原料製備、均質、制粒、煅燒、冷 卻、篩分、包裝步驟，其特徵在於： 所述原料製備步驟中：主料為頁巖粉或泥粉，主料粒度30?100目，以養殖場沼氣池中 的沼渣為發泡劑，沼渣經過濾乾燥、破碎、篩分後得到合格沼渣粉，合格沼渣粉粒度控制為 200?400目，合格沼渣粉按主料重量比的4?10%與主料混合均勻； 所述均質步驟中：向混合料中摻入適量水攪勻，在室溫下靜置5?10小時均質； 所述煅燒步驟中：將混合料制粒後加入到煅燒爐中後先預熱，預熱段爐溫控制在 300?600°C，預熱時間為3?4小時，預熱結束後，將經預熱的粒球窯車推置爐溫在1000? 1300°C煅燒段進行煅燒，煅燒時間為8?10分鐘； 所述冷卻步驟中：首先採用強制冷卻方式將陶粒迅速冷卻到l〇〇〇°C?700°C ;其次，採 用自然冷卻方式將陶粒溫度冷卻到400°C ;最後，再採用強制冷卻方式將陶粒冷卻到室溫。
2. 根據權利要求1所述的一種利用沼渣生產陶粒的方法，其特徵在於在所述煅燒步驟 中採用沼氣作為煅燒能源。
3. 根據權利要求1所述的一種利用沼渣生產陶粒的方法，其特徵在於在所述煅燒步驟 中煅燒爐為隧道窯。
4. 根據權利要求1所述的一種利用沼渣生產陶粒的方法，其特徵在於在所述冷卻步驟 中的強制冷卻方式為風冷方式。
【文檔編號】C04B33/132GK104086217SQ201410323745
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月9日 優先權日:2014年7月9日
【發明者】王寶根 申請人:王寶根