本(ben)發明提(ti)供一種油基巖屑-高鈦(tai)礦渣-赤泥基輕質(zhi)高強(qiang)免(mian)(mian)燒陶(tao)(tao)粒(li)(li)的(de)制備方法(fa)，采用(yong)表(biao)面張力(li)平衡(heng)法(fa)對免(mian)(mian)燒陶(tao)(tao)粒(li)(li)進行(xing)造粒(li)(li)，實(shi)(shi)現免(mian)(mian)燒陶(tao)(tao)粒(li)(li)的(de)快速(su)(su)、便(bian)(bian)捷(jie)、高效(xiao)制備，在實(shi)(shi)現便(bian)(bian)捷(jie)調控(kong)粒(li)(li)徑大小的(de)效(xiao)果的(de)同時，成功獲得了圓球99-100%的(de)免(mian)(mian)燒陶(tao)(tao)粒(li)(li)，并且表(biao)面張力(li)平衡(heng)法(fa)中的(de)介質(zhi)堿性磨削油能(neng)為免(mian)(mian)燒陶(tao)(tao)粒(li)(li)的(de)固化(hua)提(ti)供堿性環境，有利(li)于加(jia)快固化(hua)速(su)(su)度，提(ti)高其性能(neng)。

具體的，一種油基(ji)巖屑(xie)-高鈦(tai)礦(kuang)渣-赤泥基(ji)輕質(zhi)高強免(mian)燒(shao)陶粒的制備方法，包(bao)括以下步驟：

S1將油基巖屑熱解(jie)殘渣、水淬高鈦(tai)礦渣、拜耳法赤(chi)泥、氮化(hua)硅混合(he)研磨(mo)(mo)，得到免(mian)燒陶(tao)粒原材料(liao)混合(he)粉末；步驟S1中(zhong)，將油基巖屑熱解(jie)殘渣、水淬高鈦(tai)礦渣、拜耳法赤(chi)泥、氮化(hua)硅干燥后(hou)在行星式球磨(mo)(mo)機中(zhong)混合(he)研磨(mo)(mo)1-3h；混合(he)研磨(mo)(mo)后(hou)的混合(he)粉末過篩100目(mu)得到免(mian)燒陶(tao)粒原材料(liao)混合(he)粉末；

S2將硅酸(suan)鈉、氫氧(yang)化鈉、碳酸(suan)鈉均勻混(hun)(hun)合(he)(he)，混(hun)(hun)合(he)(he)后用薄膜覆蓋，室溫靜置24h后得到復合(he)(he)堿激發劑；

S3將免燒陶粒原材料(liao)混合(he)粉(fen)末、復合(he)堿激發劑(ji)、高效發泡劑(ji)移至高速(su)攪拌(ban)機中(zhong)，采(cai)用(yong)(yong)差速(su)攪拌(ban)的(de)方(fang)式進(jin)行(xing)5-10min的(de)高速(su)攪拌(ban)，攪拌(ban)結束(shu)后(hou)得到地質聚合(he)物(wu)漿料(liao)；步(bu)驟S3中(zhong)首先采(cai)用(yong)(yong)3000-4000rad/min的(de)轉數攪拌(ban)3-5min，然后(hou)采(cai)用(yong)(yong)1500-2500rad/min的(de)轉速(su)攪拌(ban)4-6min；

S4將地質聚(ju)合物漿料通過蠕(ru)動泵(beng)向(xiang)冷凝管中勻速滴(di)入漿料，通過表(biao)面張(zhang)力平衡法制(zhi)備球(qiu)形地聚(ju)物固化顆粒(li)；

S5將(jiang)球形(xing)地聚(ju)物固化(hua)顆粒(li)表面(mian)沖(chong)洗干凈，擦拭后(hou)將(jiang)球形(xing)地聚(ju)物固化(hua)顆粒(li)放入(ru)養(yang)(yang)護箱中養(yang)(yang)護10-15h；養(yang)(yang)護箱的溫(wen)度為18-22℃，濕度≥95%。

S6將養(yang)護后的(de)球(qiu)形地聚物固(gu)化(hua)(hua)(hua)顆(ke)粒(li)轉(zhuan)移至頻(pin)率為(wei)2.45GHz的(de)微波(bo)反應箱中，采用100-400W多功(gong)率進(jin)行微波(bo)處(chu)理(li)，得(de)到輕質高強免燒陶粒(li)；步驟S6中，微波(bo)快速硬化(hua)(hua)(hua)處(chu)理(li)具體包括：首先采用300-400W的(de)功(gong)率對球(qiu)形地聚物固(gu)化(hua)(hua)(hua)顆(ke)粒(li)微波(bo)處(chu)理(li)2-3min；然后采用140-200W的(de)功(gong)率對球(qiu)形地聚物固(gu)化(hua)(hua)(hua)顆(ke)粒(li)微波(bo)處(chu)理(li)5-10min，得(de)到輕質高強免燒陶粒(li)。

其中，高效發泡劑的制備方法(fa)包括以下步驟：

將羥丙基甲基纖(xian)維(wei)素、去離子水在磁力(li)攪(jiao)(jiao)拌機上以30rad/min的轉速(su)攪(jiao)(jiao)拌2-3min，得到穩泡溶(rong)液；

將穩泡(pao)溶液、十(shi)二烷基(ji)苯磺酸鈉(na)、十(shi)二烷基(ji)硫(liu)酸鈉(na)放入(ru)超(chao)聲分(fen)散器(qi)中超(chao)聲分(fen)散3-5min，得到高效發泡(pao)劑。

其(qi)中(zhong)，利用(yong)表面張力平(ping)衡(heng)法作為免(mian)(mian)(mian)燒陶粒(li)的成球(qiu)工藝，能(neng)(neng)(neng)避免(mian)(mian)(mian)傳(chuan)統(tong)制粒(li)機工藝復雜、耗能(neng)(neng)(neng)高、成球(qiu)率低的缺點，可實現制備出的免(mian)(mian)(mian)燒陶粒(li)具備99-100%圓球(qiu)度，另外該方(fang)法成球(qiu)效(xiao)率高且生坯質(zhi)量均勻保證了(le)免(mian)(mian)(mian)燒陶粒(li)產品性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)穩定，同時該方(fang)法還可實現免(mian)(mian)(mian)燒陶粒(li)粒(li)徑的便攜調控以滿足不同的運用(yong)場景；另一方(fang)面，本表面張力平(ping)衡(heng)法中(zhong)所采用(yong)的介質(zhi)為堿性(xing)(xing)磨削(xue)油，其(qi)自身堿性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)夠對免(mian)(mian)(mian)燒陶粒(li)的聚合反應提供堿性(xing)(xing)環境(jing)，有助于加(jia)快(kuai)其(qi)固化反應的速度，從(cong)而(er)增強輕質(zhi)高強免(mian)(mian)(mian)燒陶粒(li)的性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。

采(cai)用多功(gong)(gong)率(lv)(lv)微(wei)波輻照(zhao)的(de)(de)方式(shi)對免燒陶粒(li)(li)進行(xing)快(kuai)速硬化(hua)，先采(cai)用300-400W的(de)(de)功(gong)(gong)率(lv)(lv)對免燒陶粒(li)(li)進行(xing)微(wei)波輻照(zhao)2-3min，此時步驟S1中(zhong)所(suo)加(jia)入(ru)的(de)(de)氮化(hua)硅會在吸收微(wei)波輻射后，在內(nei)部形(xing)成(cheng)具有(you)活性(xing)的(de)(de)自由基團(tuan)，進而與(yu)油基巖屑(xie)熱解殘渣中(zhong)的(de)(de)有(you)機污染物(wu)反應(ying)，實現(xian)降(jiang)解有(you)機污染物(wu)的(de)(de)效果；最后采(cai)用140-200W的(de)(de)功(gong)(gong)率(lv)(lv)對免燒陶粒(li)(li)進行(xing)微(wei)波輻照(zhao)處理5-10min，達(da)到改善免燒陶粒(li)(li)內(nei)部地質(zhi)聚合反應(ying)活性(xing)，避免水(shui)分過快(kuai)揮發(fa)所(suo)造成(cheng)的(de)(de)開(kai)裂，同時加(jia)快(kuai)化(hua)學反應(ying)進程的(de)(de)效果；最終(zhong)制(zhi)備出輕(qing)質(zhi)高(gao)強免燒陶粒(li)(li)的(de)(de)密度等(deng)級(ji)可達(da)800，其(qi)筒(tong)壓強度能達(da)到11-13MPa，滿(man)足(zu)GB/T 17431.2-2010《輕(qing)集料及其(qi)試驗方法第1部分：輕(qing)集料》中(zhong)對輕(qing)質(zhi)高(gao)強陶粒(li)(li)的(de)(de)性(xing)能要(yao)求。

 本發明與現有(you)技術相比，具有(you)如(ru)下的優(you)點和有(you)益效果：

本發明一種油(you)基(ji)巖(yan)屑-高鈦礦(kuang)渣-赤泥基(ji)輕質(zhi)高強免燒(shao)陶(tao)粒(li)及其制備方法，本發明使用油(you)基(ji)巖(yan)屑熱解殘渣、水淬高鈦礦(kuang)渣、拜爾法赤泥作(zuo)為免燒(shao)陶(tao)粒(li)的主要原材，能夠(gou)促(cu)進其地(di)質(zhi)聚合(he)反應的發生，增(zeng)強對油(you)基(ji)巖(yan)屑殘渣內(nei)重金(jin)屬離子的固化；

利(li)用(yong)(yong)(yong)油相和水(shui)相密度(du)(du)(du)(du)接近且互不相容的(de)原理進行免(mian)燒陶(tao)粒成球(qiu)；利(li)用(yong)(yong)(yong)蠕動(dong)泵向(xiang)懸浮介質(zhi)堿(jian)性(xing)(xing)磨削油中緩慢滴(di)入(ru)地質(zhi)聚(ju)合物漿料液(ye)滴(di)，液(ye)滴(di)會在堿(jian)性(xing)(xing)磨削油中受到表(biao)面張力的(de)作用(yong)(yong)(yong)，由(you)水(shui)滴(di)狀(zhuang)變為(wei)球(qiu)狀(zhuang)，從而獲得(de)99-100%圓球(qiu)度(du)(du)(du)(du)的(de)免(mian)燒陶(tao)粒；同時通(tong)過(guo)調(diao)節(jie)滴(di)入(ru)堿(jian)性(xing)(xing)磨削油時液(ye)滴(di)的(de)大小(xiao)(xiao)對免(mian)燒陶(tao)粒的(de)粒徑進行調(diao)節(jie)，實現免(mian)燒陶(tao)粒粒徑大小(xiao)(xiao)的(de)便(bian)捷調(diao)控；并(bing)且堿(jian)性(xing)(xing)磨削油可為(wei)輕(qing)質(zhi)高(gao)強免(mian)燒陶(tao)粒的(de)地質(zhi)聚(ju)合反應提(ti)(ti)供堿(jian)性(xing)(xing)環境，加(jia)快其固化速(su)度(du)(du)(du)(du)，從而提(ti)(ti)高(gao)輕(qing)質(zhi)高(gao)強免(mian)燒陶(tao)粒性(xing)(xing)能；利(li)用(yong)(yong)(yong)該方法制備輕(qing)質(zhi)高(gao)強免(mian)燒陶(tao)粒球(qiu)具有完美(mei)圓球(qiu)度(du)(du)(du)(du)、均一質(zhi)量、粒徑可調(diao)、成球(qiu)效率高(gao)等優點。

采用(yong)多功率微波輻照(zhao)的方(fang)式對免燒陶(tao)粒(li)進行高效硬(ying)化，在標準養護(hu)10-15h，微波輻照(zhao)3-15min后(hou)，能夠制備(bei)出圓球度99-100%，堆積(ji)密度700-800kg/m3

，筒壓強(qiang)度11-13MPa的輕質高強(qiang)免燒(shao)陶粒(li)；并且(qie)多功率微波輻照的方式還(huan)能夠促使氮化硅與油(you)基巖屑熱解殘渣中(zhong)的有機(ji)污(wu)染物反應，實現降解有機(ji)污(wu)染物的效果。

本發明的(de)其原料中工業固廢(fei)用(yong)量占比達到100%，固廢(fei)利用(yong)率高(gao)，制備成(cheng)本低，制備效率高(gao)，成(cheng)功(gong)實現(xian)了工業固廢(fei)的(de)綠色、節(jie)能(neng)、安(an)全、高(gao)效資(zi)源化處(chu)置。