鋁釩土陶粒砂生產(chǎn)工藝

1、破碎：　開采的鋁礬土，塊度一般為300~500mm左右，含有少量的水分。一般采用顎式破碎機(jī)和錘式破碎機(jī)組成的二級(jí)破碎系統(tǒng)，將其粒度控制在≤8mm?！∵M(jìn)廠后的鋁礬土，可以根據(jù)品位的不同，分開堆放。使用時(shí)根據(jù)指標(biāo)搭配使用。在生產(chǎn)陶粒砂的過程中通常加入錳（Mn）元素以降低燒結(jié)溫度并將產(chǎn)品染成深色。目前國內(nèi)大多廠家采用低品位(含量~50%)的錳礦或錳灰作為錳元素的來源。2、配料：　鋁礬土、錳粉、回料等幾種物料，分別被輸送到各自的料庫，庫下設(shè)置調(diào)速皮帶秤實(shí)現(xiàn)物料自動(dòng)配料計(jì)量。3、粉磨：　一般采用烘干兼粉磨的球磨機(jī)，配套高效選粉機(jī)，組成閉路系統(tǒng)。這樣粉磨的效率高?！『娓晌锪系臒犸L(fēng)可以來自于回轉(zhuǎn)窯的廢氣，做到余熱利用；也可以設(shè)置專門的熱風(fēng)爐。4、制球：　出磨的生料粉在生料庫內(nèi)儲(chǔ)存。一般設(shè)置2~3個(gè)庫，可以單獨(dú)出料，也可以多庫搭配出料?！∩戏郾凰腿胍粋€(gè)小料倉，料倉下設(shè)置螺旋計(jì)量裝置或者調(diào)速皮帶秤裝置，計(jì)量生料量。該生料進(jìn)入盤式制球機(jī)。同時(shí)，采用流量計(jì)可以計(jì)量水的多少，由管道泵把水噴入盤式制球機(jī)里面。制球機(jī)旋轉(zhuǎn)過程中，可以制成各種粒徑的料球。　料球出盤后，由皮帶機(jī)送入篩分裝置，合格的進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯，過大的返回到原料粉磨流程?！】梢愿鶕?jù)不同窯的產(chǎn)量，配備不同數(shù)量的盤式制球機(jī)?！≡撝魄蛳到y(tǒng)自動(dòng)化程度高，工藝連續(xù)，配套袋式收塵器后，可以實(shí)現(xiàn)崗位粉塵達(dá)標(biāo)，凈化崗位作業(yè)環(huán)境。5、煅燒：　料球進(jìn)入帶有一定斜度的回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行煅燒，隨著回轉(zhuǎn)窯的旋轉(zhuǎn)，料球向窯頭滾動(dòng)，同時(shí)煤粉從窯頭噴入窯內(nèi)燃燒，料球在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)被煅燒成強(qiáng)度很高的陶粒砂?！∶悍廴紵骺梢圆捎脝物L(fēng)道噴煤管，簡單可靠，一次風(fēng)量高；也可以采用多風(fēng)道燃燒器，一次風(fēng)量可以降低為煤粉燃燒所需風(fēng)量的8%，提高了入窯二次風(fēng)量，節(jié)能效果顯著。多風(fēng)道燃燒器分為外軸流風(fēng)、煤風(fēng)、內(nèi)軸流風(fēng)等，火焰形狀非常容易調(diào)節(jié)?！∶悍鄣挠?jì)量可以采用轉(zhuǎn)子式計(jì)量秤或者科氏力秤，精確控制下煤量，穩(wěn)定窯內(nèi)熱工制度。6、煤粉制備：　煤粉的制備可以采用球磨或者立磨，可以從窯頭罩抽取熱風(fēng)烘干煤粉。采用動(dòng)態(tài)選粉機(jī)可以任意調(diào)節(jié)煤粉細(xì)度，為煤粉的充分燃燒提供了條件。7、成品冷卻：　陶粒砂的冷卻一般采用回轉(zhuǎn)式冷卻機(jī)，工作簡單可靠，冷卻機(jī)的二次風(fēng)完全入窯，配合多通道燃燒器的使用，更可以節(jié)約大量的能耗。出冷卻機(jī)的陶粒砂溫度很低，可以用手抓起來。8、篩分：　出冷卻機(jī)的陶粒砂，可以直接輸送到多級(jí)振動(dòng)篩，按要求分為多個(gè)粒徑品級(jí)?！√樟Ｉ爱a(chǎn)品規(guī)格?、裥?.45－0.9mm（20目－40目）高強(qiáng)度中密度　Ⅱ型0.9－1.25mm（16目－20目）高強(qiáng)度中密度?、笮?.0－1.70mm（12目－18目）高強(qiáng)度中密度　Ⅳ型0.224－0.65mm（40目－60目）高強(qiáng)度中密度大塊返回原料破碎流程。

陶粒砂，顧名思義，就是陶質(zhì)的顆粒，較細(xì)的稱之為砂。外觀特征大部分呈圓形或橢圓形球體，但也有一些仿碎石陶粒不是圓形或橢圓形球體，而呈不規(guī)則碎石狀。陶粒的外觀顏色因所采用的原料和工藝不同而各異。焙燒陶粒的顏色大多為暗紅色、赭紅色，也有一些特殊品種為灰黃色、灰黑色、灰白色、青灰色等。鋁釩土陶粒砂如圖： 陶粒的粒徑一般為5～20㎜最大的粒徑為25㎜。陶粒一般用來取代混凝土中的碎石和卵石。

因?yàn)樯a(chǎn)陶粒的原料很多，陶粒的品種也很多，因而顏色也就很多。免燒陶粒因所用固體廢棄物不同，顏色各異，一般為灰黑色，表面沒有光澤度，不如焙燒陶粒光滑。

輕質(zhì)性是陶粒許多優(yōu)良性能中最重要的一點(diǎn)，也是它能夠取代重質(zhì)砂石的主要原因。陶粒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征呈細(xì)密蜂窩狀微孔。這些微孔都是封閉型的，而不是連通型的。它是由于氣體被包裹進(jìn)殼內(nèi)而形成的，這是陶粒質(zhì)輕的主要原因。

陶粒的細(xì)小顆粒部分稱為陶砂。在陶粒中有許多小于5㎜的細(xì)顆粒，在生產(chǎn)中用篩分機(jī)將這部分細(xì)小顆粒篩分出來，習(xí)慣上稱之為陶粒砂。陶粒砂的密度略高，化學(xué)和熱穩(wěn)定性好。陶粒砂主要用于代替天然河砂或山砂配制輕集料混凝土、輕質(zhì)砂漿，也可作耐酸、耐熱混凝土細(xì)集料。主要品種有黏土陶砂頁巖陶砂和粉煤灰陶砂等。使用陶粒砂的目的也是為降低建筑物自重。陶粒砂也可用于無土栽培和工業(yè)過濾。

以優(yōu)質(zhì)鋁釩土、煤等多種原材料，經(jīng)過破碎，細(xì)碎，粉磨、制粒和高溫?zé)Y(jié)等多道工藝制作而成，具有耐高溫、高壓、強(qiáng)度高、導(dǎo)流能力強(qiáng)、及耐腐蝕等特點(diǎn)，主要用于油田井下支撐，以增加石油天然氣的產(chǎn)量，屬環(huán)保產(chǎn)品。是天然石英砂、玻璃球、金屬球等中低強(qiáng)度支撐劑的替代品，對(duì)增產(chǎn)石油天然氣有良好效果。也是目前需求量最大的陶粒砂品種之一，也叫石油壓裂支撐劑陶粒砂。

石油天然氣深井開采時(shí)，高閉合壓力低滲透性礦床經(jīng)壓裂處理后，使含油氣巖層裂開，油氣從裂縫形成的通道中匯集而出。用高鋁支撐材料隨同高壓溶液進(jìn)入地層充填在巖層裂隙中，起到支撐裂隙不因應(yīng)力釋放而閉合的作用，從而保持高導(dǎo)流能力，使油氣暢通，增加產(chǎn)量。實(shí)踐證明，使用高鋁支撐劑壓裂的油井可提高產(chǎn)量30－50%，還能延長油氣井服務(wù)年限，是石油、天然氣低滲透油氣井開采、施工的關(guān)鍵材料。產(chǎn)品應(yīng)用于深井壓裂施工時(shí)，將其填充到低滲透礦床的巖層裂隙中，進(jìn)行高閉合壓裂處理，使含油氣巖層裂開，起到支撐裂隙不因應(yīng)力釋放而閉合，從而保持油氣的高導(dǎo)流能力，不但能增加油氣產(chǎn)量，而且更能延長油氣井服務(wù)年限。

陶粒按原料分類

（1）鋁釩土陶粒砂（石油支撐劑陶粒砂）

其主要是以優(yōu)質(zhì)鋁釩土、煤等多種原材料，經(jīng)過破碎，細(xì)碎，粉磨、制粒和高溫?zé)Y(jié)等多道工藝制作而成，具有耐高溫、高壓、強(qiáng)度高、導(dǎo)流能力強(qiáng)、及耐腐蝕等特點(diǎn)，主要用于油田井下支撐，以增加石油天然氣的產(chǎn)量，屬環(huán)保產(chǎn)品。是天然石英砂、玻璃球、金屬球等中低強(qiáng)度支撐劑的替代品，對(duì)增產(chǎn)石油天然氣有良好效果。

（2）黏土陶粒

以黏土、亞黏土等為主要原料，經(jīng)加工制粒，燒脹而成的，粒徑在5㎜以上的輕粗集料，稱為黏土陶粒。

（3）頁巖陶粒

又稱膨脹頁巖。以黏土質(zhì)頁巖、板巖等經(jīng)破碎、篩分，或粉磨后成球，燒脹而成的粒徑在5㎜以上的輕粗集料為頁巖陶粒。頁巖陶粒按工藝方法分為：經(jīng)破碎、篩分、燒脹而成的普通型頁巖陶粒；經(jīng)粉磨、成球、燒脹而成的圓球形頁巖陶粒。

黏土陶粒、粉煤灰陶粒、頁巖陶粒適用于保溫用的、結(jié)構(gòu)保溫用的輕集料混凝土，也可用于結(jié)構(gòu)用的輕集料混凝土。頁巖陶粒的主要用途是生產(chǎn)輕集料混凝土小型空心砌塊和輕質(zhì)隔墻板。

（4）垃圾陶粒

隨著城市不斷發(fā)展壯大，城市的垃圾越來越多，處理城市垃圾，成為一個(gè)日益突出的問題。

垃圾陶粒是將城市生活垃圾處理后，經(jīng)造粒、焙燒生產(chǎn)出燒結(jié)陶粒?；?qū)⒗鵁尤胨嘣炝＃匀火B(yǎng)護(hù)，生產(chǎn)出免燒垃圾陶粒。垃圾陶粒具有原料充足、成本低、能耗少、質(zhì)輕高強(qiáng)等特點(diǎn)。垃圾陶粒除了可制成墻板、砌塊、磚等新型墻體材料外，還可用作保溫隔熱、樓板、輕質(zhì)混凝土、水處理凈化等用途，具有廣闊的市場(chǎng)。

（5）煤矸石陶粒

煤矸石是采煤過程中排出的含碳量較少的黑色廢石，是我國排放量最大的固體廢棄物，其排放與堆積不僅占用大量耕地，同時(shí)對(duì)地表、大氣造成了很大污染。煤矸石的化學(xué)成分與黏土比較相似，煤矸石含有較高的碳及硫，燒失量較大。只有在一定溫度范圍內(nèi)才能產(chǎn)生足夠數(shù)量黏度適宜的熔融物質(zhì)，具有膨脹性能。根據(jù)它的特點(diǎn)，我國已研制出煤矸石陶粒。

煤矸石陶粒是將符合燒脹要求的煤矸石經(jīng)破碎、預(yù)熱、燒脹、冷卻、分級(jí)、包裝而生產(chǎn)出來的。得到的陶粒產(chǎn)品質(zhì)量完全符合國家標(biāo)準(zhǔn)，部分技術(shù)指標(biāo)超過國家標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到了國外同類產(chǎn)品質(zhì)量，該產(chǎn)品具有創(chuàng)新性、先進(jìn)行、屬環(huán)保類產(chǎn)品。

（6）生物污泥陶粒

污水處理廠處理完污水后所產(chǎn)生的、并含有大量的生物污泥，生物污泥有的制成農(nóng)用肥，有的直接用于綠化，也有的排放到海里或者焚燒，這樣會(huì)造成二次生態(tài)環(huán)境污染。以生物污泥為主要原材料，采用烘干、磨碎、成球、燒結(jié)成的陶粒，稱為污水處理生物污泥陶粒。用生物污泥代替部分黏土來燒制陶粒既節(jié)省黏土，又保護(hù)農(nóng)田，也起到了一定的環(huán)保作用。

（7）河底泥陶粒

大量的江河湖水經(jīng)過多年的沉積形成了很多泥沙。利用河底泥替代黏土，經(jīng)挖泥、自然干燥、生料成球、預(yù)熱、焙燒、冷卻制成的陶粒稱為河底泥陶粒。利用河底泥制造陶粒，不但會(huì)減少建材制造業(yè)與農(nóng)業(yè)用地爭土，而且還為河底泥找到了合理出路，解決了河底泥的二次污染問題，達(dá)到了廢棄物資源化的目的。

（8）粉煤灰陶粒

以固體廢棄物為主要原料，加入一定量的膠結(jié)料和水，經(jīng)加工成球，燒結(jié)燒脹或自然養(yǎng)護(hù)而成，粒徑在5㎜以上的輕粗集料，簡稱粉煤灰陶粒。

陶粒按強(qiáng)度分類

陶粒按強(qiáng)度分為高強(qiáng)陶粒和普通陶粒。

（1）高強(qiáng)陶粒

根據(jù)（輕集料及其試驗(yàn)方法）GB/T 17431.1-1998新標(biāo)準(zhǔn)，高強(qiáng)陶粒是指強(qiáng)度標(biāo)號(hào)不小于25MPa的結(jié)構(gòu)用輕粗集料。其技術(shù)要求除密度等級(jí)、筒壓強(qiáng)度、強(qiáng)度標(biāo)號(hào)、吸水率有特定指標(biāo)外，其他指標(biāo)（顆粒級(jí)配、軟化系數(shù)、粒型系數(shù)、有害物質(zhì)含量等）與超輕、普通陶粒相同。生產(chǎn)高強(qiáng)陶粒時(shí)產(chǎn)量較低，耗能較大，附加值高，銷售價(jià)格比超輕陶粒、普通陶粒高50%左右。用高強(qiáng)陶粒配制高標(biāo)號(hào)及預(yù)應(yīng)力輕骨料混凝土必須均質(zhì)。

（2）普通陶粒

根據(jù)《輕集料及其試驗(yàn)方法》GB/T 17431.1-1998新標(biāo)準(zhǔn)，普通陶粒是指強(qiáng)度標(biāo)號(hào)小于25MPa的結(jié)構(gòu)用輕粗集料。普通陶粒應(yīng)用較廣，市場(chǎng)潛力大。

陶粒按密度分類

陶粒按密度分為一般密度陶粒、超輕密度陶粒、特輕密度陶粒三類。

（1）一般密度陶粒

一般密度陶粒是指密度大于500kg/m³的陶粒。它的強(qiáng)度一般相對(duì)較高，多用于結(jié)構(gòu)保溫混凝土或高強(qiáng)混凝土。

（2）超輕密度陶粒

超輕密度陶粒一般是指300～500kg/m³的陶粒。這種陶粒一般用于保溫隔熱混凝土及其制品。

（3）特輕密度陶粒

特輕密度陶粒是指小于300kg/m³的陶粒。它的保溫隔熱性能非常優(yōu)異，但強(qiáng)度較差。一般用于生產(chǎn)特輕保溫隔熱混凝土及其制品。

陶粒按形狀分類

陶粒按形狀分為碎石型陶粒、圓球形陶粒和圓柱形陶粒。

（1）碎石形陶粒

碎石型陶粒一般用天然礦石生產(chǎn)，先將石塊粉碎、焙燒，然后進(jìn)行篩粉；也可用天然及人工輕質(zhì)原料如浮石、火山渣、煤渣、自然或煅燒煤矸石等，直接破碎篩分而得。

（2）圓球形陶粒

圓球形陶粒是采用圓盤造粒機(jī)生產(chǎn)。先將原料磨粉，然后加水造粒，制成圓球再進(jìn)行焙燒或養(yǎng)護(hù)而成。我國的陶粒大部分是這種品種。

（3）圓柱形陶粒

圓柱型陶粒一般采用塑性擠出成型。先制成泥條，再切割成圓柱形狀。這種陶粒適合于塑性較高的等黏土原料，產(chǎn)量相對(duì)較低。圓柱料坯若采用回磚窯焙燒，圓柱體在窯內(nèi)滾動(dòng)成橢圓形。

陶粒按性能分類

（1）高性能陶粒

高性能陶粒是指強(qiáng)度較高、吸水率較低、密度較小的焙燒或免燒陶粒。輕集料的資源豐富，品種繁多。它有天然輕集料、固體廢棄物輕集料和人造輕集料之分。根據(jù)它們的生成條件及性能看來，可以用來配制高性能混凝土的只有經(jīng)特殊加工的高性能陶粒。國外一般稱它為高性能輕集料，在我國也可稱它為高強(qiáng)陶粒。

高性能陶粒是采用合適的原材料，經(jīng)特殊加工工藝，所制造出的不同密度等級(jí)、高強(qiáng)度、低孔隙率、低吸水率的人造輕集料。這種輕集料的某些性能與普通密實(shí)集料相似，與普通輕集料相比性能更為優(yōu)越。

（2）普通性能陶粒

普通性能陶粒是相對(duì)于高性能陶粒而言。即它的強(qiáng)度比高性能陶粒略低。孔隙率略高、吸水率也高。但它的綜合性能仍優(yōu)于普通集料。

陶粒按工藝分類

（1）燒制陶粒

通過傳統(tǒng)燒結(jié)法工藝制作出的陶粒。

（2）免燒陶粒

采用其他工藝制作出的陶粒。