本發(fā)明屬于建筑材料，具體涉及一種渣土免燒陶粒及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、專利cn104710156b提出一種軌道盾構(gòu)渣土免燒免蒸陶粒及其制備方法，使用盾構(gòu)渣土作為主要材料，配合水泥、石灰、脫硫石膏、粉煤灰等材料制成陶粒，渣土控制含水率5%以下，且粒徑0.16mm以下，但工藝較為復(fù)雜、工藝成本較高。專利cn114716255a提出一種盾構(gòu)渣土燒制陶粒改良劑及盾構(gòu)渣土燒結(jié)陶粒方法，使用尿素甲醛樹脂、碳酸鈣、硫酸鈣、膨潤土制成改良劑，再將改良劑加入盾構(gòu)土中攪拌形成改善渣土，后制成生料球再進行燒制得陶粒，燒制過程中需先預(yù)熱，控制升溫速率并在1150℃高溫下燒制才可得陶粒制品，工藝較為復(fù)雜且能耗較高，不利于大批量資源化生產(chǎn)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的之一在于提供一種渣土免燒陶粒，以渣土為主要原材料，利用多類固廢制備而成。具體技術(shù)方案是：

2、一種渣土免燒陶粒，包括內(nèi)部核心和包覆外殼，其中，內(nèi)部核心包括混合料和外加劑。

3、進一步地，外加劑占混合料的重量的1%-10%，示例性地，外加劑占混合料的重量的1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%或其中的任意兩者組成的范圍。

4、優(yōu)選地，外加劑占混合料的重量的2%-8%。

5、進一步地，混合料包括：渣土、膠凝材料、輔助材料。

6、進一步地，外加劑包括：活性劑、激發(fā)劑、早強劑、脫水劑、分離劑和均化劑。

7、優(yōu)選地，外加劑包括以下重量份的組分：活性劑20-85份、激發(fā)劑1-15份、早強劑1-12份、脫水劑0.5-10份、分離劑0.5-8份、均化劑0.1-7份。

8、示例性地，活性劑為20份、25份、30份、35份、40份、45份、50份、55份、60份、65份、70份、75份、80份、85份或其中的任意兩者組成的范圍；激發(fā)劑為1份、5份、10份、15份或其中的任意兩者組成的范圍；早強劑為1份、5份、8份、10份、12份或其中的任意兩者組成的范圍；脫水劑為0.5份、1份、5份、10份或其中的任意兩者組成的范圍；分離劑為0.5份、1份、5份、8份或其中的任意兩者組成的范圍；均化劑為0.1份、1份、3份、5份、7份或其中的任意兩者組成的范圍。

9、進一步優(yōu)選地，外加劑包括以下重量份的組分：活性劑25-80份、激發(fā)劑2-8份、早強劑2-8份、脫水劑1-5份、分離劑1-5份、均化劑1-5份。

10、進一步地，活性劑選自硅灰、高鈣粉煤灰、石英砂中的一種或多種。

11、優(yōu)選地，活性劑選自高鈣粉煤灰、石英砂中的一種或多種。

12、進一步地，活性劑的粒度為200-1000目。

13、優(yōu)選地，活性劑的粒度為300-400目。

14、進一步地，激發(fā)劑選自硫酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鈣、硅酸鈉中的一種或多種。

15、優(yōu)選地，激發(fā)劑選自氫氧化鈉、硅酸鈉中的一種或兩種。

16、進一步優(yōu)選地，激發(fā)劑為氫氧化鈉和硅酸鈉的混合物。

17、進一步地，激發(fā)劑中氫氧化鈉和硅酸鈉的重量比為1:0.5-3.5。示例性地，氫氧化鈉和硅酸鈉的重量比為1:0.5、1:1、1:1.5、1:2、1:2.5、1:3、1:3.5或其中的任意兩者組成的范圍。

18、優(yōu)選地，激發(fā)劑中氫氧化鈉和硅酸鈉的重量比為1:1-2。

19、進一步地，早強劑選自石膏、脫硫石膏、碳酸鈣、三乙醇胺、鋁酸鈣中的一種或多種。

20、進一步地，脫水劑選自聚丙烯酰胺、十二水硫酸鋁鉀、氯化鋁、聚合氯化鐵中的一種多種。

21、進一步地，分離劑選自酒石酸、?烷基苯酚聚酸鈉、甲基硅酸鈉、硬脂酸鈣中的一種或多種。

22、進一步地，均化劑選自纖維素醚、木質(zhì)素、萘磺酸鹽甲醛縮合物、聚羧酸中的一種或多種。

23、進一步地，外加劑的制備方法為：將活性劑、激發(fā)劑、早強劑、脫水劑、分離劑、均化劑混合后，粉磨至粒徑≤0.075mm，即可。

24、進一步地，混合料包括以下重量份的組分：渣土10-80份、膠凝材料5-20份、輔助材料10-30份。示例性地，渣土為10份、20份、30份、40份、50份、60份、70份、80份或其中的任意兩者組成的范圍；膠凝材料為5份、10份、15份、20份或其中的任意兩者組成的范圍；輔助材料為0份、10份、20份、30份、40份、50份或其中的任意兩者組成的范圍。

25、進一步地，渣土選自盾構(gòu)渣土、工程渣土、建筑渣土、河湖淤泥中的一種或多種。

26、進一步地，膠凝材料選自硅酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、礦渣水泥、電石渣、生石灰、廢石灰中的一種或多種。

27、進一步地，輔助材料選自為粉煤灰、石英尾泥、硅泥、礦渣、混凝土粉末、偏高嶺土、瓷土、火山灰土中的一種或多種。

28、本發(fā)明的另一目的，提供一種渣土免燒陶粒的制備方法，包括如下步驟：

29、s1、混合渣土、膠凝材料、輔助材料和外加劑，制得內(nèi)部核心材料；混合膠凝材料和輔助材料，制得包覆外殼材料；

30、s2、內(nèi)部核心材料通過擠壓造?；蛘邎A盤造粒的成型工藝制得陶粒球心；

31、s3、將包覆外殼材料包覆于陶粒球心的表面，得到陶粒生坯；

32、s4、通過養(yǎng)護制得渣土免燒陶粒。

33、進一步地，s1步驟中，包覆外殼材料占內(nèi)部核心材料重量的1-5%。

34、進一步地，s1步驟中，包覆外殼材料中，膠凝材料和輔助材料的重量比為（1-5）：（5-8）；示例性地，膠凝材料和輔助材料的重量比1:5、1:6、1:7、1:8、3:5、3:6、3:7、3:8、5:5、5:6、5:7、5:8或其中的任意兩者組成的范圍。

35、進一步地，s1中，還包括如下步驟：內(nèi)部核心材料送入消解倉進行消解，然后進入粉混系統(tǒng)進行分散。

36、進一步地，消解時間為1-3h。

37、進一步地，s2步驟中，補充1-20%的水分，以便更好的造粒。

38、進一步地，s4步驟中，養(yǎng)護包括預(yù)養(yǎng)護和蒸壓養(yǎng)護。

39、進一步地，s4步驟中，預(yù)養(yǎng)護溫度為20-80℃，養(yǎng)護濕度為20-95%，養(yǎng)護時間為1-24h。

40、進一步地，s4步驟中，蒸壓養(yǎng)護的反應(yīng)溫度為150-200℃，反應(yīng)壓力為0.5-1.0mpa，反應(yīng)時間為5-8h。

41、本發(fā)明的有益效果是：

42、1）本發(fā)明以混合料（渣土、凝膠材料、輔助材料）、外加劑制備陶粒的內(nèi)部核心，外加劑由活性劑、激發(fā)劑、早強劑、脫水劑、分離劑及均化劑復(fù)配而成，能夠釋放渣土內(nèi)部結(jié)合水，使渣土、輔助材料、凝膠材料均勻分散，釋放渣土內(nèi)部活性，從而獲得筒壓強度高、吸水率小的陶粒，實現(xiàn)渣土高效資源化利用。

43、2）本發(fā)明通過加入外加劑，用于渣土原料的分散，通過其中早強劑、脫水劑、分離劑及均化劑的共同作用，釋放渣土內(nèi)部結(jié)合水，使得渣土顆粒與輔助材料、膠凝材料均勻分散，有效控制混合料的粒徑分布，進一步釋放渣土內(nèi)部活性；結(jié)合活性劑及激發(fā)劑的作用，一方面，補充渣土內(nèi)部硅質(zhì)活性為后端水熱合成提供晶種，能夠加速水熱產(chǎn)物的合成從而提升產(chǎn)品性能；另一方面，通過激發(fā)劑促進渣土內(nèi)部硅質(zhì)活性，使得渣土內(nèi)部不易參與反應(yīng)的惰性二氧化硅得到激發(fā)，從原料端改善渣土活性，使制備的陶粒筒壓強度高、吸水率小，所得陶粒能作為高品質(zhì)建材制品，有效實現(xiàn)渣土的高效資源化利用。

44、3）本發(fā)明直接利用渣土，在配合外加劑的條件下實現(xiàn)渣土改性，無需對渣土做過多處置，通過后端整體工藝設(shè)備及條件的調(diào)控，利用免燒技術(shù)制備出高強渣土陶粒，實現(xiàn)渣土的大批量資源化利用，推動渣土資源化處置，為城市渣土的固廢資源化利用提出新路徑。

45、4）本發(fā)明利用粉煤灰、礦渣等固廢協(xié)同處置渣土，利用水熱固化技術(shù)，通過消解粉混、包膜覆殼、預(yù)養(yǎng)護等方法提高物料分散反應(yīng)，改善陶粒初坯強度，提升制品水熱反應(yīng)程度，控制生產(chǎn)成本，降低全流程工藝能耗，制備出性能優(yōu)異的建材制品。