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一种赤泥基烧结轻集料及其制备方法 0 0

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申请进展

基本信息

申请人信息

代理人信息

摘要

法律状态

权利要求

说明书

专利申请流程有哪些步骤？

申请

申请号：指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。

申请日：提出专利申请之日。

2015-10-23

申请公布

申请公布指发明专利申请经初步审查合格后，自申请日（或优先权日）起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。

申请公布号：专利申请过程中，在尚未取得专利授权之前，国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。

申请公布日：申请公开的日期，即在专利公报上予以公开的日期。

2016-03-02

授权

授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由，授予发明专利权；或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由，授予实用新型专利权或外观设计专利权。

2017-10-03

预估到期

发明专利权的期限为二十年，实用新型专利权期限为十年，外观设计专利权期限为十五年，均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。

2035-10-23

基本信息

有效性	有效专利	专利类型	发明专利
申请号	CN201510689606.5	申请日	2015-10-23
公开/公告号	CN105294142B	公开/公告日	2017-10-03
授权日	2017-10-03	预估到期日	2035-10-23
申请年	2015年	公开/公告年	2017年
缴费截止日
分类号	C04B38/00 、C04B18/04	主分类号	C04B38/00
是否联合申请	独立申请	文献类型号	B
独权数量	1	从权数量	1
权利要求数量	2	非专利引证数量	0
引用专利数量	0	被引证专利数量	0
非专利引证
引用专利		被引证专利
专利权维持	2	专利申请国编码	CN
专利事件		事务标签	公开、实质审查、授权

申请人信息

申请人	河南城建学院	第一申请人	河南城建学院
专利权人	河南城建学院	当前专利权人	河南城建学院
发明人	徐开东、王继娜、牛季收、杨欢、马先伟、朱凯	第一发明人	徐开东
地址	河南省平顶山市新城区河南城建学院	邮编
申请人数量	1	发明人数量	6
申请人所在省	河南省	申请人所在市	河南省平顶山市

代理人信息

代理机构

专利代理机构是经省专利管理局审核，国家知识产权局批准设立，可以接受委托人的委托，在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。

郑州联科专利事务所

代理人

专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务，取得一定资格的人。

时立新

摘要

一种赤泥基烧结轻集料及其制备方法，属于工业固体废弃物综合利用与新型生态建筑材料技术领域，由下述重量份原料组成：赤泥40~80份、粉煤灰10~30份、煤矸石5~30份、硅灰0~20份、烷化剂10~20份、硝化剂5~30份、碳质造孔剂30~60份和粒化黏结剂10~30份；其中，赤泥以干基重量份计。本发明主体原料采用赤泥、粉煤灰、煤矸石、硅粉等工业固体废弃物，生态环保；烷化剂和硝化剂组成的复合性能调节剂配合适宜的焙烧工艺，能有效抑制赤泥的放射性和起到固碱效应；整体制备工艺简单，可利用现有装备进行生产，有效降低成本，且实现了赤泥的规模化消纳。

摘要附图
说明书附图：图1

法律状态

序号	法律状态公告日	法律状态	法律状态信息
1	2017-10-03	授权
2	2016-03-02	实质审查的生效	IPC(主分类): C04B 38/00 专利申请号: 201510689606.5 申请日: 2015.10.23
3	2016-02-03	公开

权利要求

权利要求书是申请文件最核心的部分，是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。

1.一种赤泥基烧结轻集料，其特征在于，由下述重量份原料组成：赤泥40 80份、粉煤灰~
10 30份、煤矸石5 30份、硅灰0 20份、烷化剂10 20份、硝化剂5 30份、碳质造孔剂30 60份~ ~ ~ ~ ~ ~
和粒化黏结剂10 30份；其中，赤泥以干基重量份计；所述烷化剂为十二烷基硫酸钠或十二~
烷基磺酸钠；所述硝化剂为硝酸钠或硝酸钾；所述碳质造孔剂为煤粉或石墨；所述粒化黏结剂为水和水玻璃的混合溶液，其质量比为（75 90）:（10 25），其中，水玻璃模数为2.0 3.2。
~ ~ ~

2.权利要求1所述的赤泥基烧结轻集料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）原料处理：按干基重量份称取赤泥、粉煤灰、煤矸石和硅灰，混匀；
（2）复合性能调节剂的制备：称取烷化剂、硝化剂和碳质造孔剂混匀，在50℃ 80℃陈伏~
两天，得到复合性能调节剂；
（3）赤泥基生料球的制备：将步骤（1）所得物、步骤（2）所得物与粒化黏结剂混匀，造粒，制备出粒径小于25mm的赤泥基生料球，干燥待用；
（4）焙烧：将步骤（3）中干燥后的赤泥基生料球在450 650℃预热10 15min，然后在1050~ ~
1150℃焙烧10 15min，然后冷却至室温即可。
~ ~

说明书

技术领域

[0001] 本发明属于工业固体废弃物综合利用与新型生态建筑材料领域，具体涉及一种赤泥基烧结轻集料及其制备方法。

背景技术

[0002] 赤泥堆存量大，利用率低。2005年我国赤泥的产生量为1000万吨，2010年为3000万吨，预计2015年产生量将达3500万吨，累积堆存量将达到3亿多吨。电解铝、氧化铝等相关产业的快速发展，导致赤泥堆积存量持续加大，造成地下水体、土壤污染、雾霾、放射性超标等严峻生态问题。遗憾的是，2010年赤泥的综合利用率仅为当年产生量的4%，“十二五”末即2015年的利用率目标是达到20%，实现目标的难度很大，急需突破赤泥绿色高效高值化利用、尤其是规模化利用的技术瓶颈。

[0003] 目前，赤泥的综合利用研究主要是提取有价金属、用于环境修复材料、工程塑料填料及生产烧结砖等方面，但也面临着严峻的问题，如提取有价金属成本高、用于环境修复会造成二次污染、生产烧结砖出现泛碱现象等。轻质陶粒作为一种轻集料，具有保温隔热性能好、堆积密度低、吸音隔声、降噪、耐腐蚀、耐高温，可用于生产新型墙体材料，尤其适用于新型生态混凝土及其制品。当前，人造轻集料的主要原料为粘土、页岩、粉煤灰等。赤泥的主要成分为SiO2、Al2O3、CaO和Fe2O3等，与粘土、页岩、粉煤灰等具有相似的化学成分，具备生产生态型混凝土轻集料的矿物成分基础。赤泥具有碱含量高、放射性超标等特点，有效调控放射性及pH值，满足材料性能和生态化应用的要求，意义重大。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种赤泥基烧结轻集料及其制备方法。

[0005] 基于上述目的，本发明采取如下技术方案：

[0006] 一种赤泥基烧结轻集料，由下述重量份原料组成：赤泥40 80份、粉煤灰10 30份、~ ~煤矸石5 30份、硅灰0 20份、烷化剂10 20份、硝化剂5 30份、碳质造孔剂30 60份和粒化黏~ ~ ~ ~ ~
结剂10 30份；其中，赤泥以干基重量份计。
~

[0007] 进一步地，所述烷化剂为十二烷基硫酸钠或十二烷基磺酸钠；所述硝化剂为硝酸钠或硝酸钾；所述碳质造孔剂为煤粉或石墨；所述粒化黏结剂为水和水玻璃的混合溶液，其质量比为（75 90）:（10 25），其中，水玻璃模数为2.0 3.2。~ ~ ~

[0008] 上述赤泥基烧结轻集料的制备方法，包括如下步骤：

[0009] （1）原料处理：按干基重量份称取赤泥、粉煤灰、煤矸石和硅灰，混匀；

[0010] （2）制备复合性能调节剂：称取烷化剂、硝化剂和碳质造孔剂混匀，在50℃ 80℃陈~伏两天，得到复合性能调节剂；

[0011] （3）制备赤泥基生料球：将步骤（1）所得物、步骤（2）所得物与粒化黏结剂混匀，造粒，制备出粒径小于25mm的赤泥基生料球，干燥待用；

[0012] （4）焙烧：将步骤（3）中干燥后的赤泥基生料球在450 650℃预热10 15min，然后在~ ~1050 1150℃焙烧10 15min，然后冷却至室温即可。
~ ~

[0013] 本发明一种赤泥基烧结轻集料及其制备方法，主体原料采用赤泥、粉煤灰、煤矸石、硅灰等工业固体废弃物，生态环保；烷化剂、硝化剂和碳质造孔剂组成的复合性能调节剂配合适宜的焙烧工艺，能有效抑制赤泥的放射性和起到固碱效应；整体制备工艺简单，可利用现有装备进行生产，有效降低成本，且实现了赤泥的规模化消纳。利用本方法和工艺调控的赤泥基烧结轻集料，放射性辐照指数（IRa、Ir）均小于1.0，pH值6 9可调，强度、容重、吸~水率等性能指标均达到国家标准或规范要求，非常适合于新型墙体材料、生态混凝土等绿色建筑材料的轻质粗、细集料，在生态建材领域具有广泛的实用价值和应用前景。

实施方案

[0015] 以下结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明，但本发明的保护范围并不局限于此。

[0016] 实施例1：

[0017] 一种赤泥基烧结轻集料，由下述原料组成：按干基重量份称取赤泥40份、粉煤灰30份、煤矸石20份、硅灰10份；十二烷基硫酸钠10份、硝酸钠30份、细度500目煤粉60份、粒化黏结剂20份，其中，粒化黏结剂为水和水玻璃的混合溶液，其质量比为75: 25，其中，水玻璃模数为2.0 3.2。~

[0018] 上述赤泥基烧结轻集料的制备方法，包括如下步骤：

[0019] （1）原料处理：按干基重量份称取赤泥、粉煤灰、煤矸石、硅灰，在混合机中混合均匀；

[0020] （2）制备复合性能调节剂：称取十二烷基硫酸钠、硝酸钠、细度500目煤粉，混匀，而后在50℃陈伏2天；

[0021] （3）制备赤泥基生料球：将步骤（1）所得物、步骤（2）所得物和粒化黏结剂混匀，放入圆盘造粒机，制备出粒径小于25mm的赤泥基生料球，105℃干燥8h待用；

[0022] （4）焙烧：将干燥处理后的赤泥基生料球转入烧结机在450℃预热10min，而后在1050℃焙烧10min，取出烧成的轻集料，用鼓风机鼓风冷却至室温即可。

[0023] 根据国标GB/T 17431.1-2010《轻集料及其试验方法》和GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》对赤泥基烧结轻集料的相关性能进行了检测。经检测，焙烧后赤泥基烧结轻集料的堆积密度为516kg/m3，陶粒密度等级为600级，筒压强度6.4MPa，吸水率13.8%，放射性中外照射指数Ira为0.82、内照射指数Ir为0.87，pH值7.1。

[0024] 实施例2：

[0025] 一种赤泥基烧结轻集料，由下述原料组成：按干基重量份称取赤泥60份、粉煤灰20份、煤矸石15份、硅灰5份；十二烷基硫酸钠20份、硝酸钾20份、细度500目煤粉55份、粒化黏结剂10份，其中，粒化黏结剂为水和水玻璃的混合溶液，其质量比为85: 15，其中，水玻璃模数为2.0 3.2。~

[0026] 上述赤泥基烧结轻集料的制备方法，包括如下步骤：

[0027] （1）原料处理：按干基重量份称取赤泥、粉煤灰、煤矸石、硅灰，在混合机中混合均匀；

[0028] （2）制备复合性能调节剂：称取十二烷基硫酸钠、硝酸钾、细度500目煤粉，混匀，而后在65℃陈伏2天；

[0029] （3）制备赤泥基生料球：将步骤（1）所得物、步骤（2）所得物和粒化黏结剂混匀，放入圆盘造粒机，制备出粒径小于25mm的赤泥基生料球，100℃干燥16h待用；

[0030] （4）焙烧：将干燥处理后的赤泥基生料球转入烧结机在550℃预热10min，然后在1110℃焙烧12min，而后取出烧成的轻集料，用鼓风机鼓风冷却至室温即可。

[0031] 根据国标GB/T 17431.1-2010《轻集料及其试验方法》和GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》对赤泥基烧结轻集料的相关性能进行了检测。经检测，焙烧后赤泥基烧结轻集料的堆积密度为543kg/m3，陶粒密度等级为600级，筒压强度8.4MPa，吸水率11.8%，放射性中外照射指数Ira为0.84、内照射指数Ir为0.91，pH值8.5。

[0032] 实施例3：

[0033] 一种赤泥基烧结轻集料，由下述原料组成：按干基重量份称取赤泥80份、粉煤灰10份、煤矸石5份、硅灰5份；十二烷基硫酸钠20份、硝酸钠5份、细度500目煤粉30份、粒化黏结剂30份，其中，粒化黏结剂为水和水玻璃的混合溶液，其质量比为90: 10，其中，水玻璃模数为2.0 3.2。~

[0034] 上述赤泥基烧结轻集料的制备方法，包括如下步骤：

[0035] （1）原料处理：按干基重量份称取赤泥、粉煤灰、煤矸石、硅灰，在混合机中混合均匀；

[0036] （2）制备复合性能调节剂：称取十二烷基磺酸钠、硝酸钠、细度500目煤粉，混匀，而后在80℃陈伏2天；

[0037] （3）制备赤泥基生料球：将步骤（1）所得物、步骤（2）所得物和粒化黏结剂混匀，放入圆盘造粒机，制备出粒径小于25mm的赤泥基生料球，110℃干燥24h待用；

[0038] （4）焙烧：将干燥处理后的赤泥基生料球转入烧结机在650℃预热15min，然后在1150℃焙烧15min，而后取出烧成的轻集料，用鼓风机鼓风冷却至室温即可。

[0039] 根据国标GB/T 17431.1-2010《轻集料及其试验方法》和GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》对赤泥基烧结轻集料的相关性能进行了检测。经检测，焙烧后赤泥基烧结轻集料的堆积密度为712kg/m3，陶粒密度等级为800级，筒压强度9.2MPa，吸水率10.4%，放射性中外照射指数Ira为0.91、内照射指数Ir为0.96，pH值6.3。

附图说明

[0014] 图1是本发明的工艺流程图。

1基于冷烧结工艺制备LiF基核-壳结构微波介质陶瓷的方法 2一种赤泥基烧结轻集料及其制备方法 3一种水玻璃旧砂基透水烧结路面砖及其制备方法 4一种基于电控电磁铁和纳米燃油相结合的燃烧系统 5基于冷烧结技术制备的高透光率透明陶瓷及其制备方法 6制备SiC纳米线增强反应烧结碳化硅陶瓷基复合材料的方法 7一种基于环保料场用烧结设备的工件承载用圆柱式多层料盘 8一种基于还原反应激光选区烧结原位自生Ta2O5/Ta金属陶瓷的方法 9反应烧结制备单晶碳化硅纳米纤维/碳化硅陶瓷基复合材料的方法 10脉冲电场和超声场辅助的金属基复合材料烧结同步连接方法及装置