前 言

	·大规模工业化生产的粉煤 　灰陶粒堆
	·蜂窝状粉煤灰陶粒内切面
	·大掺量（掺量85%以上）粉 　煤灰陶粒砖

　 工业废渣是人类社会三大公害之一。堆积如山，污染空气和江河的废渣对人类健康造成很大危害，同时，给农、林、牧、副、渔业带来很大破坏。本发明主要利用粉煤灰，煤矸石等工业废渣生产陶粒，可较大量的治理废渣和减少毁田烧砖，符合国家保护国土，净化环境，节约能源的三大国策。

　　目前我公司已经独立开发出适应中小企业投资的年产2-3万立方米的机械化生产线，并已经合资业内知名设备企业联合开发出了年产5-10万立方米全自动化陶粒生产线。本项目属于交钥匙工程，我公司承担从生产线的工艺布置设计、工艺配方设计、非标设备制造、设备安装指导、人员培训直至出合格产品的全过程服务。

　一、陶粒发展的广阔市场前景

　　我国陶粒这几年高速发展，年增长率超过了百分之十。 2000 年我国陶粒年产只有 300 万 m 3 ，而 2003 年已达到 500 万 m 3 ， 2004 年将突破 600 万 m 3 ，在建材行业中，陶粒是增长最快的几种产品之一。陶粒如此迅速发展，是因为需求量在大幅增加。需求增加的原因有两点。（一） 、 陶粒砌块和陶粒墙板对陶粒的需求猛增，目前国内外的陶粒主要用于生产墙板和砌块。由于我国墙改力度逐年加大，砌块和墙板产量逐年提高，生产砌块和墙板的轻集料已经无法满足供应，缺口很大。因此，近年各地砌块和墙板厂都转向了陶粒，用陶粒取代原来的轻集料，这就使陶粒在砌块和墙板行业用量猛增。从以后看，由于轻集料越来越紧张，砌块和墙板都将以陶粒集料为主。（二） 、 我国混凝土砌块和墙板产量很大。这几年随着砌块的产量猛增，轻集料砌块的原料炉渣供应越来越来紧张，以致于许多厂没有炉渣原料而被迫停产。今后这种情况会更加严重。这就迫使许多厂家用陶粒来代替炉渣。许多砌块厂都开始生产陶粒，或购买陶粒来生产砌块。另一方面，许多墙板厂也开始用陶粒取代珍珠岩来生产墙板，目前砌块和墙板对陶粒的需求特别大，以后随着墙改的发展，陶粒在轻质墙材中应用，将会成倍增长，成为陶粒市场主流。

　　二、现有陶粒技术存在的问题

　　陶粒在我国虽然已生产多年，但发展速度相对迟缓，和国外相比，我们和发达国家有非常大的差距。发达国家陶粒的产销量占集料总量的近一半，而我国还不到 0.1 ％。近年虽然发展速度明显加快， 2000 年已达 320 万 m 3 ，但从生产规模和应用量两方面讲，都还远远不适应我国建筑的需要，影响我国陶粒发展的原因主要是技术设备问题。

　　概括讲有以下几点：

　　1 ．现有技术投资大，许多企业难以实施 我国早期的陶粒技术和设备大多从欧美和俄罗斯引进，采用烧结机烧结，一条生产线要投资几百万元。近年，我国开发了回转窑烧结陶粒技术，其投资规模，最少也要一百多万元。这虽然和烧结机相比有了很大的降低，但仍不算低。如此大的投资使许多中小企业望洋兴叹，想搞也搞不了。而且这么高的投资，其资金回收期相当长，达 10 年以上，企业在相当长时期里难以获益。同时，设备折旧高，增加产品成本，我国还是一个发展中国家，照搬西方技术还与国情不相适应。从我国的发展水平来讲，只有中小规模的投资水平，才能促进陶粒的大规模发展。

　　2 ．产品成本高，影响销售和应用 陶粒主要取代砂石和炉渣，从经济意义讲，它的成本和售价都不能太高，应用者首先考虑的是使用成本，否则他们就难以接受。而我国目前采用烧结机和回转窑生产的陶粒，其实际成本一般都在 80 ～ 100 元 /m 3 之间，是砂石和炉渣价格的 2 ～ 3 倍。也就是说，陶粒的生产成本比砂石和炉渣的售价还要高出一倍，这就使它在和砂石的竞争中处于价格上的劣势。一些建筑商说，陶粒好是好，就是价高用不了。这可以说是影响我国陶粒生产和应用的主要原因。陶粒要想发展，就必须将其生产成本控制到 60 元 /m 3 以下。这才有可能和砂石竞争。高成本的问题不解决，陶粒就难以发展。

　　3 ．技术含量低，配方简单 目前，我国陶粒生产多采用烧结技术，利用高能耗来弥补产品强度和性能的不足。陶粒不经高温烧结就很难达到技术要求，而烧结技术又很少使用外加剂，烧结温度降不下来，热能利用率低。这也是导致陶粒成本居高不下的重要因素。许多陶粒生产技术的提供的配方没有什么技术含量，烧结型主要靠温度，非烧结型主要靠水泥。

我中心粉煤灰陶粒的技术简介

一、工艺简介 本发明提供了一种无需蒸汽养护，无需烧结，无需用球磨机将粉煤灰等材料全部磨细的免蒸免烧免磨快速生产粉煤灰陶粒的工艺方法。不加粘土、不加水泥，以粉煤灰(90%)为主要的原料，以石灰为辅助材料，以FAJ型绿色激发剂（高分子复合型化工原料）为外加剂，经过计量、搅拌，消化，轮碾，成球，进反应室反应等步骤即成成品，省去了球磨机，蒸汽锅炉，小型回转窑或者烧结机等大型设备，节约了设备投资，降低了能源消耗，缩短了反应时间，减少了场地占用，有利于粉煤灰陶粒的大批量工业化生产。

二、应用状况 已经广泛的用于粉煤灰（或灰砂）空心砖、标准砖、空心砌块，墙板，轻集料混凝土等建筑材料。三免粉煤灰陶粒现已在东北、西北、江苏、安徽、河北等地广泛应用，用它制成的不加水泥、不加粘土、不许烧结、不需蒸养德轻集粉煤灰标准砖、空心砖、空心小砌块，一九九八年被甘肃省"（98-6）产监字41号"新产品鉴定验收证书鉴定为"达到国内同类产品的先进水平"。一九九九年被河北省"经贸科鉴字[1999]255号"新产品鉴定证书鉴定为"耐久性好，达到国内同类产品先进水平"。二00一年取得安徽省WQZ060102号"新型墙体材料产品资质认定证书"。2003年取的安徽省WQZ120304号"新型墙体材料产品认定证书"。

三、技术优点 大掺量粉煤灰，小投资，高回报，平民化项目免烧结、免磨、免蒸压陶粒的出现，对于环保利废，以及在平原地区作为骨料取代传统的石子开拓了一条新的道路，经过多年的使用，我公司陶粒作为骨料生产的建材制品耐久性和抗风化、抗腐蚀能力均十分理想。

四、技术创新 目前根据各地的原材料状况和气候状况，我公司在粉煤灰陶粒技术成熟的基础上又开发出新型陶粒产品，火山灰陶粒、建筑垃圾陶粒和矿渣陶粒，并成功解决了高寒地区的冻融问题。相对于投资和污染较大的粉煤灰烧结陶粒和有待取缔的粘土陶粒，粉煤灰免烧陶粒势必以其巨大的优势成为新型建筑材料领域新的生力军。

我中心陶粒产品的相关技术指数

	粉煤灰陶粒	建筑垃圾陶粒	废渣陶粒	多种陶砂
直径	5-10mm	5-10mm	5-10mm	5mm以下
	10-15mm	10-15mm	10-15mm
	15-20mm	15-20mm	15-20mm
筒压强度	3-6．5兆帕	3-10兆帕	3-10兆帕	3-6．5兆帕
容重	600-900/千克	600-900/千克	600-900/千克	600-900/千克
冻融	15次	15次	15次	15次
安定型	合格	合格	合格	合格

  本 发 明 专 利 的 特 点

　　一、本发明生产的粉煤灰陶粒，一般呈圆球状，表皮粗糙而坚硬，呈青灰色，内部有细微气孔，呈灰黑色，其主要特点是容重轻（700-900千克/m3）,强度高（筒压强度3-6Mpa）,导热系数低，耐火度高，化学稳定性等耐久性能好，经监测各项技术指标均符合国标GB2838烧结粉煤灰陶粒的各项规定。并可以根据用户的要求调整配方来满足在国标范围内的不同容重、不同强度、不同颗粒级配的要求。

　　二、本发明生产的粉煤灰陶粒，可以用来生产粉煤灰（或灰砂）标准砖、空心砖、空心砌块等墙体材料，使之具有容重轻、强度高、保温隔热隔音性能良好的新型墙体材料。

　　三、本发明生产的粉煤灰陶粒，还可以用来配制各种用途的不同标号的无砂大孔陶粒混凝土、素混凝土、钢筋陶粒混凝土和预应力陶粒混凝土。可用预制、现浇、滑升模板等施工方法制成隔热、围护、承重用构件。还可以替代天然式紫用于生产不同标号、等级的轻集料混凝土小型空心砌块空心砖隔墙板等墙体材料。

　　用本发明生产的粉煤灰陶粒作集料生产的混凝土和混凝土构件，可使体重降低３０％左右，强度高达１０～50MPa。因为：粉煤灰陶粒和水泥基本之间，经过反应形成了一个整体，具有非常强的结合力。而使用无热集料时，集料只是被水泥基体包裹起来，集料与胶结料之间不发生反应。

　　用粉煤灰陶粒作集料生产的构件和墙体材料具有容重轻、强度高、导热系数小、隔热保温等优点。用来修建房屋，能减轻建筑物自重，增强建筑物抗震能力，缩小建筑结构断面，降低建筑工程造价，特别是在发展城市高层建筑和提高建筑工业化，装配化程度等方面具有积极意义。

　　四、本发明整个生产工艺基本上是一个完整的半机械化生产线，实现了流水作业和不间断生产。不但提高了生产效益，减少了生产人员，降低了劳动强度和能源消耗，更重要的是每一道工序对陶粒的内在质量都具有促进和保障作用，从而使生产工艺达到了科学化，合理化。

　　五、粉煤灰掺入量大（９０％左右），对粉煤灰无特殊要求，全国各地大多数粉煤灰都可使用。一个年产3万立方米的三免粉煤灰陶粒的工厂，一年可治理粉煤灰2．2万吨左右，真正达到了治废利废的目的。

　　六、生产工艺先进，配方科学，配套设备少而精，生产周期短，厂房和占地面积少，固定资产投放少。

　　七、粉煤灰资源丰富，特别是有国家免税等优惠政策的支持和工艺先进、投资少等优势，因而产品成本远远低于烧结和蒸养粉煤灰陶粒。

生产线工艺布置和设备投资测算报告

（以年产3立方米的半自动生产作为案例）

一、 基本工艺
工艺布置和技术服务费用12万
原材料（生石灰、石膏等）计量─→球磨─→粉煤灰─→计量─→外加剂─→计量─→配料─→成球─→滚筛─→反应─→成品

二、 生产条件

（一）基础条件
1、 场地5－6亩；
2、 简易厂房364㎡，反应室208㎡（按本发明提供图纸砌筑）；
3、 电力100千瓦；
4、 生产工人：２５名（两班制生产）。

（二）设备投资
1、鄂式破碎机 PEF150×250 1台 0.6万元
2、皮运机 B400 2台 1.6万元
3、双卧轴搅拌机JS500型 1台 3.5万元
4、球磨机 ф1.2×4.5米 1台 13万元
5、成球盘 ф3米 1台 4.2万元
6、滚筛（陶瓷） 1台 2.4万元
7、螺旋结料机 ф300毫米×1.8米 1台 0.6万元
8、反应器（按图自作） 2台 3万元
9、外加剂设施（按图自作） 1台 0.2万元
合计：约29.1万元

三、 说明
1、 根据用户要求，亦可设计机械化程度更高，产量更大的生产线。
2、 反应器为专利产品，可由我们售给图纸，用户自己制作。
3、 成球盘可购现已停产的小水泥厂旧产品，价格更适宜。

经济效益分析

　　由于各地原材料来源不同，价格不一，具体政策不尽相同，故本分析根据我们在各地的考察和实践提出，仅做比照和参考。

本分析的参考数据为：
１、每班７小时生产，日开双班，班产免烧粉煤灰陶粒50m3；
２、２５人规模，人平均日工资20元；
３、粉煤灰渣按国家有关政策规定，免费使用；
４、按国家优惠政策，三废利用项目可享受免税。

成本分析如下：（以每m3/元计算）
（1）辅助材料费11.52元；
（2）外加剂4.00元；
（3）动力消耗11.22元；
（4）工资5.89元；
（5）设备折旧（六年折完）1.62元；
（6）维修费0.30元；
（7）管理费0.20元；
（8）福利费0.25元。
（9）粉煤灰运杂费5.00元；
综合成本合计40.00元
由于各地的售价有一定差距，１m3烧结粉煤灰陶粒售价约100至120元，我们按１m3免烧粉煤灰陶粒售价55元计算，每立方米约可盈利15元，一年约可盈利45万元，约8个月可收回设备投资。

说明：如果生产的免烧粉煤灰陶粒不外卖，只用于自己工厂生产粉煤灰或混凝土建材，就可减少滚筛和热空气循环反应等工艺，让粉煤灰陶粒坯体自然养护6天左右，不送检，直接用于本厂生产，让粉煤灰陶粒坯体在所生产的建材产品中共同反应，最终检测所生产的建材产品，采用这种方法有如下优点：
1、 土建方面可减去反应室208㎡的建筑；
2、 设备投资方面可减去滚筛和反应器，设备共投资约23.70万元；
3、 陶粒综合成约只有30元左右。

　　粉煤灰是一种水硬性的硅酸盐材料，它的组成中有结晶体，玻璃体及少量未燃碳粒。其中具有潜在活性的成分主要是细小、密实的球形硅、铝玻璃体。玻璃体表面光滑致密，硅氧键、铝氧键牢固连接成网络结构。

　　它们中的硅、铝玻璃体与氢氧化钙在常温常压自然反应的条件下，它们的反应是很慢的，甚至在28天之内反应都是非常微弱的。本发明采用复合型外加剂和反应器，复合型外加剂可以破坏粉煤灰硅铝玻璃体表面光滑致密、化学键牢固连接的网络结构；反应器则提供适宜的反应条件，是粉煤灰中的二氧化硅和三氧化二铝与石灰中的有效氧化钙之间快速产生水化和水热合成反应，生成具有水泥类似的水化硅酸钙和水化铝酸钙以及水化硫酸钙等水化物，使陶粒坯体在较短的时间内（30小时）达到预期的产品机械强度和其它物理力学性能指标。