煤矸石是采煤过程中排出的含碳量较少的黑色废石,是我国排放量大的固体废弃物,其排放与堆积不仅占用大量耕地,同时对地表、大气造成了很大污染。煤矸石的化学成分与黏土比较相似,煤矸石含有较高的碳及硫,烧失量较大。只有在一定温度范围内才能产生足够数量黏度适宜的熔融物质,具有膨胀性能。根据它的特点,我国已研制出煤矸石陶粒。
煤矸石陶粒是将符合烧胀要求的煤矸石经破碎、预热、烧胀、冷却、分级、包装而生产出来的。得到的陶粒产品质量完全符合国家标准,部分技术指标超过国家标准,达到了国外同类产品质量,该产品具有创新性、行、属环保类产品。
大量的江河湖水经过多年的沉积形成了很多泥沙。利用河底泥替代黏土,经挖泥、自然干燥、生料成球、预热、焙烧、冷却制成的陶粒称为河底泥陶粒。利用河底泥制造陶粒,不但会减少建材制造业与农业用地争土,而且还为河底泥找到了合理出路,解决了河底泥的二次污染问题,达到了废弃物资源化的目的。
陶粒按形状分为碎石型陶粒、圆球形陶粒和圆柱形陶粒。
(1)碎石形陶粒
碎石型陶粒一般用天然矿石生产,先将石块粉碎、焙烧,然后进行筛粉;也可用天然及人工轻质原料如浮石、火山渣、煤渣、自然或煅烧煤矸石等,直接破碎筛分而得。
(2)圆球形陶粒
圆球形陶粒是采用圆盘造粒机生产。先将原料磨粉,然后加水造粒,制成圆球再进行焙烧或养护而成。我国的陶粒大部分是这种品种。
(3)圆柱形陶粒
圆柱型陶粒一般采用塑性挤出成型。先制成泥条,再切割成圆柱形状。这种陶粒适合于塑性较高的等黏土原料,产量相对较低。圆柱料坯若采用回砖窑焙烧,圆柱体在窑内滚动成椭圆形。
陶粒除了具有多孔、轻重、表面强度高等物理性能外,在生产过程中还使其具有了一定的活性物质,因而已开始用于与日常生活有关的饮水、洗浴等方面来,如过放在饮水机中过滤饮用水、放在淋浴花洒的手柄中增加水的活性等等。
陶粒的活性物质还被大量用于工业中。生物的陶粒滤料可作为工业废水高负荷生物滤料池的生物挂膜载体,自来水的微污染水源,预处理的生物滤池,含油废水的粗粒化材料,离子交换树脂垫层,微生物干燥贮存;适用于饮用水的深度处理,它具有吸附水体中的有害元素、细菌、矿化水质,是活性生物降解有害物质效果好的滤料,和生物滤池中好的生物膜载体
轻质陶粒,就是陶质的颗粒。由于陶粒具有轻质性,所以也称之为轻质陶粒砂。轻质陶粒采用粘土或粉煤灰、生物污泥为主要原料,通过高温焙烧,膨化而成,轻质陶粒作为一种轻集料,具有密度小、强度高、吸水率大、保温、隔热、耐火、抗震等特点,用途广泛,可以取代普通砂石配制轻集料混凝土,用作水处理滤料、吸附剂、透水路面材料,还可以用作农业、园林中无土栽培的培养基,以及桥面板、空心砌块等建材原料。
可分为煅烧型和非煅烧型工艺两大类。煅烧型又可分为烧结型及烧胀型两种。前者主要是粉煤灰陶粒,烧出的陶粒容重偏大。要生产轻质、超轻陶粒,一般都采用后者,其生产工艺一般包括:原料预处理、配料、成型、预烧、焙烧、冷却、筛分等。在焙烧过程中,坯料在高温作用下软化而具有一定的粘度,在外力作用下可以流动变形。与此同时,坯料中有气体产生并形成一定的内气压,使得具有一定粘度的软化坯体发生膨胀,终形成多孔结构的陶粒。
这里主要介绍耐火粘土。耐火粘土是我国的优势资源,也是世界上耐火粘土的主要出口国。我国的耐火粘土矿石类型及品种,矿床分布广泛,全国矿产地达254处以上,主要分布在山西、河南、河北、山东、贵州、辽宁、内蒙、吉林及湖北等省,这八个省区已探明的储量占全国的76%。山西、河南及贵州主要产高铝粘土,硬质粘土则多产于辽宁、内蒙、河北、山东、河南、湖北、安徽和四川,软质粘土主要分布在黑龙江、吉林、内蒙、山西、湖南及广东等地。耐火粘土矿多分布于储煤盆地内,对开发十分有利,目前主要矿产地有:山西阳泉、孝义、河南巩义、新安、河北唐山、沙河、山东章丘、淄博、贵州修文、内蒙准格尔、辽宁复县、吉林舒兰、黑龙江牡丹江、安徽淮北、湖北恩施、宜城、陕西铜川等耐火粘土矿。火粘土按可塑性、矿石特征和工业用途分为软质粘土、半软质粘土、硬质粘土和高铝粘土四种。软质粘土一般呈土状,在水中易分散,与液体拌合后能形成可塑性泥团;半软质粘土的浸散性较差,其浸散部分与液体拌合后亦可形成可塑性泥团。这二种粘土在制作耐火制品时常用作结合剂。硬质粘土常呈块状或板片状,一般在水中不浸散,耐火度较高,为耐火制品的主要原料。高铝粘土Al2O3的含量较高,硬度和比重较大,耐火度高,常用以制造粘土制品
陶粒具有的性能,如密度低筒压强度高孔隙率高,软化系数高抗冻性良好抗碱集料反应性等特别由于陶粒密度小,内部多孔,形态成分较均一,且具一定强度和坚固性,因而具有质轻,耐腐蚀,抗冻,抗震和良好的。
6、1建筑材料 陶粒混凝土已广泛应用于工业与民用建筑的各类型预构件和现浇混凝土工程中如预应力和非预应力的承重结构或围护的隔热或抗渗的,静载或动载的陶粒还可应用于管道保温炉体保温隔热保冷隔热和隔音吸声等。
7、花盆上面放陶粒的好处很多,直观的作用就是美观,可以把不同颜色的陶粒摆成各种各样的图案,增强盆栽的美感另外陶粒还具有比较好的疏水性,保持土壤的湿度,也能保护植株的根系,避免积水导致烂根因为它的空隙率较高。