1.一种轻质陶粒,其特征在于,由内至外依次包括:内核层、中间层和外壳层;
所述内核层的原料包括锂云母尾渣、有机造孔剂和助熔剂;
所述中间层的原料包括铝硅酸盐矿物转化剂、磷酸氢盐固化剂和分散剂;
所述外壳层的原料包括低熔点助熔剂和分散剂;
所述铝硅酸盐矿物转化剂为改性偏高岭土;所述改性偏高岭土是天然高岭土加入9%的酸改性剂后,在800℃条件下热活化制得的产物;
所述中间层会形成铝硅酸盐网络结构;
所述外壳层为致密玻璃态的物理封闭;
所述轻质陶粒的重金属固定率≥97.5%;
在轻质陶粒的原料中,所述锂云母尾渣的质量百分比为70 75%,有机造孔剂的质量百~分比为5 8%,助熔剂的质量百分比为3 5%,铝硅酸盐矿物转化剂的质量百分比为10 15%,磷~ ~ ~酸氢盐固化剂的质量百分比为2 3%,中间层中分散剂的质量百分比为0.5 0.8%,外壳层中~ ~分散剂的质量百分比为0.5 0.8%,低熔点助熔剂的质量百分比分别为4 5%。
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2.根据权利要求1所述轻质陶粒,其特征在于,所述锂云母尾渣的化学成分按质量百分比计包括:46.42%的SiO2、22.75%的Al2O3、0.61%的Fe2O3、2.14%的CaO、0.25%的MgO、0.07%的SO3、9.52%的Na2O、4.02%的K2O、3.39%的TiO2和10.71%的其他杂质,所述锂云母尾渣的烧失率为0.12%;
和/或,所述有机造孔剂为淀粉基材料,所述淀粉基材料为玉米淀粉和甘蔗渣,所述玉米淀粉和甘蔗渣的质量比为0 1:0 1;
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和/或,所述助熔剂为碱土金属氧化物,所述碱土金属氧化物为CaO或MgO;
和/或,所述改性偏高岭土的成分为53%的SiO2、45%的Al2O3和1.5%的杂质,所述改性偏高岭土的烧失率为0.5%;
和/或,所述磷酸氢盐固化剂为磷酸二氢钾或磷酸二氢钠;
和/或,所述中间层的分散剂为聚丙烯酸钠;
和/或,所述外壳层的分散剂为水玻璃;
和/或,所述低熔点助熔剂为硼砂‑长石‑碱土金属氧化物复合体系,所述的硼砂‑长石‑碱土金属氧化物复合体系的成分为硼砂、长石和碱土金属氧化物,所述硼砂、长石和碱土金属氧化物的质量比为7 9:1 2:1 2,所述碱土金属氧化物为MgO和CaO中的一种或两种。
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3.权利要求1或2所述轻质陶粒,其特征在于,所述轻质陶粒的堆积密度为480 511 kg/~m³,筒压强度为>9MPa。
4.权利要求1或2所述轻质陶粒的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:S1、内核层的制备:将锂云母尾渣、有机造孔剂和助熔剂混合,研磨,湿混,造粒,烘干,烧结,形成多孔基体,冷却至室温,得到内核层;
S2、中间层的制备:在内核层外包覆铝硅酸盐矿物转化剂、磷酸氢盐固化剂、分散剂和水的混合物,烘干,得到中间层;
S3、外壳层的制备:在中间层外包覆低熔点助熔剂、分散剂和水的混合物,烘干,烧结,冷却至室温,形成致密玻璃质外壳,得到外壳层。
5.根据权利要求4所述制备方法,其特征在于,步骤S1中,所述研磨的时间为60 90min;
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所述湿混包括加水,按质量百分比计,所述水占内核层原料的18 22%,所述湿混的时间为~
15min;所述烘干的温度为100 150℃,所述烘干的时间为10 12h;所述烧结包括:升温至预~ ~热温度,预热和保温,所述升温的速率为2 5℃/min,所述预热的温度为400℃,所述保温的~时间为30 40min;所述冷却的速率为3 5℃/min;
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和/或,步骤S2中,所述烘干的温度为100 150℃,烘干的时间为8 10h;
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和/或,步骤S3中,所述烘干的温度为100 150℃,烘干的时间为8 10h;所述烧结包括:~ ~
升温至转化封端的温度,转化封端和保温,所述升温的速率为5 10℃/min,所述转化封端的~温度为1100 1200℃,所述保温的时间为40 50min;所述冷却的速率为2 3℃/min,所述致密~ ~ ~玻璃质外壳的厚度为1 2mm。
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6.根据权利要求4所述制备方法,特征在于,步骤S1中,采用圆盘造粒机进行所述造粒,调节所述圆盘造粒机的倾角为45 55°,转速为15 25r/min,通过调节所述倾角和转速,控制~ ~内核坯体的粒径在5 8mm之间;
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和/或,步骤S2中,所述混合物的制备方法为:将铝硅酸盐矿物转化剂、磷酸氢盐固化剂、分散剂和水混合,研磨成悬浮浆料即可;
和/或,步骤S3中,所述混合物的制备方法为:将低熔点助熔剂、分散剂和水混合,研磨成浆料即可;
和/或,步骤S2中,所述包覆采用浸渍包覆法,所述包覆的厚度为1~1.5mm;
和/或,步骤S3中,所述包覆采用喷涂法,所述喷涂法采用自动喷釉机进行,所述自动喷釉机的喷釉压力为0.4~0.8MPa,喷枪的移动速度为400~600 mm/min,所述中间层的自转速度:200 300转/min,喷釉次数为2~3次,每次喷釉的厚度为0.5 0.7mm。
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7.根据权利要求6所述制备方法,其特征在于,步骤S2中,所述研磨为球磨,所述球磨的球磨浓度为66% 80%,球磨时间为30 40min;
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和/或,步骤S3中,所述研磨为球磨,所述球磨的球磨浓度66% 80%,球磨时间20 30min。
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8.权利要求4 7任一项所述制备方法制备得到的轻质陶粒,其特征在于,所述轻质陶粒~的堆积密度为480 511 kg/m³,筒压强度为>9MPa。
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9.权利要求1或2所述轻质陶粒或权利要求3 6任一项所述制备方法制备得到的轻质陶~粒在建筑中的应用。