CN115974525B - 一种轻质陶粒及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种轻质陶粒及其制备方法和应用。该轻质陶粒的原料按照重量份数计，包括磷石膏30份‑50份、赤泥20份‑40份、煤矸石40份‑70份和适量水。轻质陶粒的制备方法不仅摒弃了传统的抽芯工艺，并且将其应用在装配式隔墙板中时，该轻质陶粒除了本身具有由于比较高的强度外，还能与隔墙板中其他原材料形成胶凝复合体系使隔墙板获得更高的强度(可以达到8.6MPa)，使得该隔墙板具有了一定的辅助承载能力，并且还能大量消纳工业固废磷石膏、赤泥和煤矸石。

Description

一种轻质陶粒及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种轻质陶粒及其制备方法和应用。

背景技术

装配式隔墙板是一种主要由石膏制成的新型环保型建筑材料，其具有保温、隔热和隔声的特点，而且密度小，结构自重轻；导热系数低，耐火性能好；可加工性好，装饰性好；呼吸性能良好，可调节室内微气候；而且它的技术合理性、结构均匀性、材料节约性、安全环保性和节能降耗性都较现在的建筑材料具有较强的优势，因而其可以在办公、商务、居民楼房的分户分室、走廊和厨房的内部隔墙等各大建筑体系中得到广泛应用。

但是，目前国内石膏类墙板主要是纸面石膏板，而纸面石膏板主要是应用于建筑装饰装修，作为墙体材料的使用量不足纸面石膏板总产量的l％，其原因主要是纸面石膏板作为墙体材料时，必须采用龙骨组合墙体结构，这种结构整体性差，严重影响墙体的保温和隔热等性能，而且强度比较差，限制了其在作为墙体材料中的应用。

因此，一种可以作为墙体材料的装配式隔墙板是有必要的。

发明内容

针对以上问题，本发明目的之一在于提供一种可以用于制备可作为墙体材料的装配式隔墙板的轻质陶粒，该轻质陶粒是由磷石膏等固废制成，用于填充装配式隔墙板内部的空隙，可以提高装配式隔墙板的强度，使其可以作为墙体材料进行承重。

为了达到上述目的，本发明可以采用以下技术方案：

本发明一方面提供一种轻质陶粒，其原料按照重量份数计，包括磷石膏30份-50份、赤泥20份-40份、煤矸石40份-70份和适量水。

本发明另一方面提供一种上述轻质陶粒的制备方法，其包括：将原料混合均匀，然后向模具内灌浆，待轻质陶粒具有初步强度时拆除模具，进行烧结；烧结温度包括：在55min-65min内将温度升温至248℃-252℃，保温18min-22min，然后每28min-32min中温度提升98℃-102℃，直至温度达到880℃-930℃时，停止加热，余热加热28min-32min，自然冷却制备轻质陶粒；模具包括外壳和内模，内模包括团状结构和支撑结构，团状结构是由至少两个球状相互粘结形成，支撑结构从团状结构向外延伸与外壳连接；团状结构和支撑结构均由热塑性树脂制备而成。

本发明再一方面提供一种装配式隔墙板，其包括上述的轻质陶粒或上述的制备方法制备的轻质陶粒，原料按照重量份数计，包括轻质陶粒50份-80份、磷石膏50份-60份、赤泥20份-30份、煤矸石10份-20份、轻骨料2份-10份和适量水。

本发明有益效果包括：

(1)本发明提供的轻质陶粒的制备方法不仅摒弃了传统的抽芯工艺，并且将其应用在装配式隔墙板中时，该轻质陶粒除了本身具有由于比较高的强度外，还会与隔墙板中其他原材料形成胶凝体系使隔墙板获得更高的强度(可以达到8.6MPa)，使得该隔墙板具有了一定的承载能力，从而可以用在承重结构体系里；

(2)本发明提供的装配式隔墙板是由磷石膏、赤泥、煤矸石以及其他轻骨料制作而成，利用各工业固废之间在碱性环境下，各种组分具有相互协同的作用，相互发生活性激发反应，其水化产物在颗粒间形成强度骨架；而且结合本发明中的轻质陶粒来提供隔墙板内部的空心增加承载能力，本发明提供的装配式隔墙板按照《建筑墙板试验方法》GB/T 30100规定的试验方法测出该轻型匀质隔墙板的抗压强度和隔音、保温效果远远超过规范标准。

附图说明

图1为本发明烧结轻质空心陶粒的模具图；

图2为本发明装配式隔墙板模具的不同视图；

图2中，1：凸起；2：凹起。

具体实施方式

所举实施例是为了更好地对本发明进行说明，但并不是本发明的内容仅局限于所举实施例。所以熟悉本领域的技术人员根据上述发明内容对实施方案进行非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

本文中使用的术语仅用于描述特定实施例，并且无意于限制本公开。除非在上下文中具有明显不同的含义，否则单数形式的表达包括复数形式的表达。如本文所使用的，应当理解，诸如“包括”、“具有”、“包含”之类的术语旨在指示特征、数字、操作、组件、零件、元件、材料或组合的存在。在说明书中公开了本发明的术语，并且不旨在排除可能存在或可以添加一个或多个其他特征、数字、操作、组件、部件、元件、材料或其组合的可能性。如在此使用的，根据情况，“/”可以被解释为“和”或“或”。

本发明实施例提供一种轻质陶粒，其原料按照重量份数计，包括磷石膏30份-50份、赤泥20份-40份、煤矸石40份-70份和适量水。

需要说明的是，本发明中的轻质陶粒的粒径大小取决于目标产品需求，本发明所用到的陶粒粒径可以为4.75mm、9.5mm、16.0mm、19.0mm或26.5mm。另外，可以选用预先制得的对应粒径模具及内部团状结构系统的材料做准备。

需要说明的是，上述轻质陶粒中，原料中的磷石膏、赤泥和煤矸石均为工业固体废物，其大量堆放会严重破坏生态环境，污染地下水资源，造成严重土地资源的浪费，本发明中，将磷石膏、赤泥和煤矸石制备得到一种轻质陶粒，用于填充装配式隔墙板内部的空隙，可以提高装配式隔墙板的强度。如此，不仅实现了固废利用，还可以加强装配式隔墙板的辅助荷载能力。另外，还需要说明的是，水的目的是帮助各原料进行混合，其质量可以根据具体情况进行选择，足以使得各原料均匀分散即可；上述轻质陶粒中，水的重量份数可以选择20份-60份。

另外，上述轻质陶粒中，各原料的组分的重量比对制备得到的轻质陶粒也会存在影响，从而影响装配式隔墙板的性能。在一些具体实施例中，其原料按照重量份数计，可以包括磷石膏35份、赤泥25份、煤矸石45份和水30份；或者可以包括磷石膏40份、赤泥30份、煤矸石50份和水40份；或者可以包括磷石膏45份、赤泥35份、煤矸石60份和水50份；优选磷石膏40份、赤泥30份、煤矸石55份和适量水，在此重量配比下制备得到的轻质陶粒较其他配比制得的装配式隔墙板具有更好辅助荷载效果。

本发明另一实施例提供一种上述轻质陶粒的制备方法，其包括：将原料混合均匀，然后向模具内灌浆，待轻质陶粒具有初步强度时拆除模具，进行烧结；烧结温度包括：在55min-65min内将温度升至248℃-252℃，保温18min-22min，然后每28min-32min中温度提升98℃-102℃，直至温度达到880℃-930℃时，停止加热，余热加热28min-32min，自然冷却制备轻质陶粒；模具包括外壳和内模，模具包括外壳和内模，内模包括团状结构和支撑结构，团状结构是由至少两个球状气泡相互粘结形成，支撑结构从团状结构向外延伸与外壳连接；团状结构和支撑结构均由热塑性树脂制备而成。具体如图1所示，内模包括团状结构和支撑结构，团状结构是由至少两个球状气泡相互粘结形成，形成葡萄串体系，球状体系相互连接处存在空隙，灌入的浆体会填充该团状结构的缝隙，支撑结构从团状结构向外延伸与外壳连接，以防止形成的空心结构与外表面相近从而导致该品种陶粒的强度较低；团状结构和支撑结构均由热塑性树脂制备而成，该热塑性树脂会在300℃-400℃时自行分解，因此在烧结陶粒的时候，会设置合适的升温体系，在温度达到250℃时保温20分钟，使得内部团状体系的缝隙中的浆料以及其他填充浆料进行初步的固熔，形成一定的强度，并且在此过程中，煤矸石发生自蔓延反应使得陶粒内部温度达到300℃以上，而后在逐渐升温至目标温度，在此升温过程中，由于陶粒内部已经初步形成了强度，因此热塑性树脂支撑体系以及团状结构的分解不会影响陶粒内部空心的形成；还需要说明的是，支撑结构的尺寸为足以将内模和外壳固定连接即可。

需要说明的是，团状结构是由至少两个球状气泡相互粘结形成，若只有一个球状，那么该轻质陶粒内部就是一个完全的球状空心，极大程度上降低了陶粒的单颗强度，由两个及两个以上的球状体系作为内部的空心结构，球状结构的接缝处会有浆体填充，在低温烧结时更容易使得陶粒具有充足的前期强度，也更有利于后期强度的发展及自蔓延反应的进行。

还需要说明的是，上述轻质陶粒的制备方法中，如上所述，团状结构和支撑结构均由热塑性树脂制备而成，其在温度300℃-400℃时可以自行分解，由于轻质陶粒原料中含有大量的碳，会使得模具内部保持高温，如此，既可以使得热塑性树脂产生热分解效应，而且分解后还可以与原料中的赤泥与煤矸石发生反应，形成更高强度的玻璃质材料，增加了轻质陶粒的强度。

还需要说明的是，上述轻质陶粒的制备方法中，温度升至248℃-252℃，保温18min-22min是为了让陶粒内部发生自蔓延反应，使热塑性树脂融化并防止升温过快导致的开裂。

在一些具体实施中，上述轻质陶粒的制备方法中，包括：将原料混合均匀，然后向模具内灌浆，待轻质陶粒具有初步强度时拆除模具，放入烘箱，设置一个小时将温度升温至250℃，保温20分钟，然后在接下来的时间里，每个半个小时将温度提升100℃，直至温度达到900℃时，停止加热，此时不打开烘箱，待煤矸石协同赤泥发生自蔓延反应后，即半个小时后打开烘箱，自然冷却制备轻质陶粒。

在一些具体实施例中，上述轻质陶粒的制备方法中，热塑性树脂为本领域所已知的，优选聚乙烯、聚丙乙烯和聚苯乙烯中的一种或多种可以提供更高强度的热塑性树脂。需要说明的是，该热塑性树脂在温度达到300-400℃时热塑性树脂即可融化。

在一些具体实施例中，上述轻质陶粒的制备方法中，模具为球型，外壳由金属制得，外壳表面设置至少一处内陷。需要说明说明的是，为了保证上述轻质陶粒能在手续使用时(比如在装配式隔墙板中固结时)，与其他材料(比如其他陶粒或集料)之间有较好的摩擦力，可以将模具设置为球型，且外壳表面设置至少一处内陷。还需要说明的是，内陷形状和程度可以相同或者不同。如此，轻质陶粒可以为装配式隔墙板提供更好的强度。除此之外，还应该理解的是，模具外壳上下留有至少两个灌浆孔用于灌浆。

本发明另一实施例提供一种装配式隔墙板，其原料上述的轻质陶粒或上述的制备方法制备的轻质陶粒，原料按照重量份数计，包括轻质陶粒50份-80份、磷石膏50份-60份、赤泥20份-30份、煤矸石10份-20份、轻骨料2份-10份和适量水。

需要说明的是，上述装配式隔墙板中，水的目的是帮助各原料进行混合，其质量可以根据具体情况进行选择，足以使得各原料均匀分散即可，比如40份-70份。

需要说明的是，上述装配式隔墙板中，由轻质陶粒自身的空心来提供本发明的装配式隔墙板内部的空心，轻质陶粒是通过烧结得到，其强度很高，与与其他原材料形成的胶凝体系也具有更高的强度，使得本发明装配式隔墙板具有了良好的辅助承载能力，从而可以用在承重结构体系里。除此之外，上述装配式隔墙板中，主要是由磷石膏、赤泥、煤矸石和轻骨料等固体废料制作而成，而且各种固体废料之间在碱性环境下，具有相互协同的作用，磷石膏为该品种隔墙板提供较好的前期强度，而煤矸石和赤泥分别作为酸性和碱性材料，在应用中可以发生酸碱中和反应，配合磷石膏发生活性激发反应，复合体系中的赤泥在脱水的过程中对煤矸石中的一些矿物具有一定的侵蚀作用并促进其分解，使煤矸石中的硅氧四面体的聚合体发生解体，铝氧多面体的原有结构发生变化，畸变度增加，形成无定形态的亚稳态结构，从而使煤矸石中硅、铝离子的溶出量大幅度提高。其水化产物在颗粒间形成强度骨架，从而增强装配式隔墙板的强度。而且，固体废料的成本低廉(本发明制备的装配式隔墙板与普通装配式隔墙板，即采用普通水泥混凝土抽芯工艺制作的装配式隔墙板，由于其本身使用水泥、集料量较大，在内部使用钢筋，因此该种装配式隔墙板成本较高，相比之下该种隔墙板成本降低了约50％以上)，而且来源广泛，也极大程度的降低了固体废料堆放造成的人体健康风险以及环境健康风险，具有良好的经济效益和社会效益。

具体地，磷石膏是湿法磷酸工艺中产生的固体废弃物，每生产1吨磷酸产生近5吨磷石膏，而且其组成比较复杂，主要是二水硫酸钙，其次还有未完全分解的磷矿、残余的磷酸、氟化物等，大量堆放会对环境造成影响，且浪费土地资源，将其应用在本发明中的装配式隔墙板中，可以将其优点完全保留。制备得到的隔墙板有着独特的保温隔热性能，不仅可以应用在室内，还可以应用在阳台、别墅顶层等，可以解决顶层的阳光照射，防止紫外线的辐射；隔墙板的隔音效果非常优秀，几乎相当于实墙的隔音；隔墙板的防潮性能也很明显，很适应于南方的潮湿的天气，解决了很多南方家居装修的霉变问题；隔墙板表面采用的原料都是集成墙面，所以非常环保，安装隔墙板后的房间既环保又无味；而且可以解决装修时间过长和油漆味对人体无害的问题。另外，煤矸石是覆盖在矿石或矿物体内的废石或废料，从煤矸石矿物中分离出有价值的矿物后的废料则是煤矸石，大量堆放会对环境造成影响，且浪费土地资源。再者，赤泥是制铝工业提取氧化铝时排出的工业固体废弃物，因含氧化铁量大，外观与赤色泥土相似，故被称为赤泥，因矿石品位、生产方法和技术水平的不同，大约每生产1吨氧化铝要排放1.0吨-1.8吨赤泥，随着赤泥的堆存量越来越大以及对环境造成的污染越来越严重，最大限度地资源化利用赤泥已刻不容缓。所以，本发明中，将磷石膏、煤矸石和赤泥大量应用在制备装配式隔墙板中，可以减轻环境污染和减少土地资源浪费。

除此之外，上述装配式隔墙板中，除了不同的原料对其存在影响外，原料不同的比例对其也存在影响，例如磷石膏掺量较高时(＞60份)，虽然板材具有较高的前期强度，但是在后期强度的发展中存在缺陷，煤矸石掺量较大时，会导致板材的胶结性能不足，容易造成松散、开裂等现象，赤泥的掺量较高时(＞20份)，材料的胶结性能较好，但是材料内部容易出现较多的孔隙，过多的使用赤泥(＞30份)也会降低材料的强度，因此合适的掺量以及配合比能够更好的发挥材料之间的相互协同作用，使材料拥有更好的性能。在一些另外的具体实施例中，原料按照重量份数计，可以包括轻质陶粒60份、磷石膏55份、赤泥25份、煤矸石15份、轻骨料5份和水55份；或者还可以是包括轻质陶粒70份、磷石膏45份、赤泥26份、煤矸石17份、轻骨料6和水50份；或者还可以是包括轻质陶粒80份、磷石膏55份、赤泥25份、煤矸石15份、轻骨料7和水60份；优选包括轻质陶粒65份、磷石膏54份、赤泥26份、煤矸石15份、轻骨料5份，在此配比下，制备得到的装配式隔墙板具有早期强度高的优点。

在一些具体实施中，上述装配式隔墙板中，将赤泥、煤矸石和磷石膏破碎后筛分为各个品种的固废，分别筛分为微粉、细集料和粗集料，其中，微粉的尺寸为0.3mm，细集料的尺寸为2mm，粗集料的尺寸为6mm。在后续拌合过程中，每份赤泥、煤矸石或磷石膏原料中各自可以包含60％重量的微粉、30％重量的细集料和10％重量的粗集料，比如1份磷石膏中，可以包含60％重量的微粉、30％重量的细集料和10％重量的粗集料；比如1份赤泥中，可以包含60％重量的微粉、30％重量的细集料和10％重量的粗集料；比如1份煤矸石中，可以包含60％重量的微粉、30％重量的细集料和10％重量的粗集料。另外，磷石膏、赤泥和煤矸石协同形成胶凝体系，可以增强隔墙板的承载能力。

在一些具体实施例中，上述装配式隔墙板中，原料轻骨料为本领域所已知的，优选玻化微珠、漂珠、生石灰和粉煤灰中一种或多种组合。

在一些具体实施例中，上述装配式隔墙板中，原料轻骨料的粒径优选≤1.18mm。

在一些具体实施例中，上述装配式隔墙板可以采用以下方法进行制备：将上述原料烘干并研磨到目标细度之后，将原料按比例配置并搅拌均匀，再加入水混合搅拌均匀，再浇筑于模具中自然条件下养护，拆模即可。需要说明的是，加水混合搅拌均匀后，需要立即取出倒入隔墙板试模，防止干锅；另外，该制备方法拆模早，可以有效提高生产。另外，还应该理解的是，在制备装配式隔墙板时，需要根据需要的隔墙板形状设计不同的模具，然后通过将上述原料混合而得的混合物往模具灌浆制备装配式隔墙板，由于轻质陶粒为空心结构，所以装配式隔墙板的模具可以不用设置中空结构。除此之外，在一些另外的具体实施例中，可以为了方便装配，装配式隔墙板的模具可以如图2所示，其一端设有凸起1，另一端设有与凸起匹配的凹起2，安装时只需将装配式隔墙板立起，凸起1和凸起2相互镶嵌处涂上少量嵌缝砂浆后对拼装起来即可，装配方便，且稳定性好，强度高。

为了更好地理解本发明，下面结合具体示例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的示例。

一、轻质陶粒制备

本发明实施例中，轻质陶粒的制备按照以下步骤进行：(1)称取一定质量的磷石膏、赤泥、煤矸石和水；(2)然后将磷石膏、赤泥和煤矸石研磨，烘干，搅拌混匀；(3)加入搅拌均匀后往预制的模具内灌浆待陶粒具有初步强度时拆除模具，放入烘箱，设置一个小时将温度升温至300℃，保温20分钟，然后在接下来的时间里，每个半个小时将温度提升100℃，直至温度达到900℃时，停止加热，此时不打开烘箱，待煤矸石协同赤泥发生自蔓延反应后，即半个小时后打开烘箱，自然冷却制备轻质陶粒。

实施例1

按照下表1所示的原料比例和上述轻质陶粒的制备方法制备得到轻质陶粒样品。

表1不同原料比例制备的轻质陶粒样品

轻质陶粒样品	磷石膏(份)	赤泥(份)	煤矸石(份)	水(份)
					轻质陶粒样品1	30	20	40	20
轻质陶粒样品2	40	30	55	45
					轻质陶粒样品3	50	40	70	60

二、装配式隔墙板制备

本发明实施例中，装配式隔墙板的制备按照以下步骤进行：称取一定质量的磷石膏(60％重量的微粉、30％重量的细集料和10％重量的粗集料)、赤泥(60％重量的微粉、30％重量的细集料和10％重量的粗集料)、煤矸石(60％重量的微粉、30％重量的细集料和10％重量的粗集料)、轻骨料、轻质陶粒样品和水；将自动进料计量好的磷石膏、赤泥、煤矸石、轻质陶粒样品和轻骨料充分混合，搅拌均匀；然后加入计量好的水，再继续搅拌混合至均匀，浇筑入长宽高2500mm×600mm×200mm的可拆卸钢模中(见图2)，刮去多余的浆液，用刮刀抹平模具表面，并用保鲜膜包裹钢模防止试件表面水分蒸发，在24±2h后拆模放入室外养护至规定龄期后得装配式隔墙板样品备用。

实施例2

(1)按照下表2所示的原料比例和上述装配式隔墙板的制备方法制备得到装配式隔墙板样品。

表2不同原料比例制备的装配式隔墙板样品

(2)将上表2中的装配式隔墙板样品2中的轻质陶粒样品2替换成实施例1中制备的轻质陶粒样品1和轻质陶粒样品3，制备得到装配式隔墙板样品6和装配式隔墙板样品7。三、装配式隔墙板样品性能测试

实施例3装配式隔墙板样品强度测试

本发明实施例中，参照GB/T 17671—1999《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》对实施例2中制备的装配式隔墙板样品1-装配式隔墙板样品7进行检测；通过试验检测得各装配式隔墙的强度参数如表3所示：

表3装配式隔墙板性能参数测试结果

注意：干燥收缩值和面密度都是评价隔墙板性能的重要指标，隔墙板的干燥收缩值限值为0.6％mm/m，这种微膨胀特性，杜绝了材料干燥收缩引起的开裂现象，保证隔墙板在使用中不开裂，有着长期的尺寸稳定性。

通过上表3可知：通过改变原料中的不同用量，探究对试件强度影响，此时赤泥作为活性激发剂改善磷石膏的宏观性能和微观结构，分析试验数据得出磨细的赤泥可以更好的在磷石膏的混合体系进行反应；而且在一定范围内，赤泥含量越高，其作为碱性激发剂改性磷石膏的抗压强度越高。其中，优选装配式隔墙板样品2，其抗压强度可以达到8.6MPa，干燥收缩值为0.42mm/m，面密度为98kg/m²，空气声隔声量为52dB，导热系数为0.0914W/m.k，符合规范GB/T 23451-2009的规定。

实施例4重金属含量测试结果以及环境风险评价

(1)重金属含量测试结果

本发明实施例中，对实施例2制备的装配式隔墙板样品2中的重金属含量进行测试，测试结果如下表4所示。

表4装配式隔墙板样品的重金属含量测试结果

测试元素	样品元素含量Cx(ug/kg)
		Cr	363.1
Ni	311.7
		As	82.3
Cd	27.7
		Hg	47.2
Pb	373.1

从上表4中可以看出，原材料磷石膏、赤泥、煤矸石及其产品隔墙板中的铜、锌、铅、铬、镉、汞、镍和砷等重金属均被检测到。

(2)环境安全风险评级

本发明实施例采用重金属(Cu、Zn、Pb、Cr、Cd、Hg、Ni和As)单因子污染指数法、潜在生态环境污染法与重金属地质累积指数法，以及产品的一般水溶液重金属浸出对其是否存在环境安全风险进行了评价。

(a)重金属单因子污染指数法

以《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》(GB15618—2018)中的风险筛选值作为参比值，采用单因子污染指数法来评价两种粉煤灰中重金属的污染风险水平，其公式为：

式中：P_i为重金属i的污染指数，C_i为重金属i的实际测试浓度(mg/kg)，S_i为标准参比值(mg/kg)。

按照上述重金属单因子污染指数法对实施例2中制备的装配式隔墙板样品2的煤灰进行测试，测试结果显示，本发明的装配式隔墙板中的重金属安全指数均小于1.0，本发明的装配式隔墙板表示无环境风险。

(b)潜在生态环境风险法

按照下式所示公式使用潜在生态环境风险法进行评价，其公式为：

其中，RI为多元素环境风险综合指数，为第i种重金属的环境风险指数，/>为重金属i相对参比值的污染系数，/>为重金属i的实测浓度，/>重金属i的参比值，/>重金属i的毒性响应系数。

按照上述潜在生态环境风险法对实施例2中制备的装配式隔墙板样品2进行测试，测试结果显示，本发明的装配式隔墙板中的重金属潜在污染均远低于40.0，即表示本产品无环境风险。

(c)重金属地质累积指数法

按照下式所示公式对重金属的地质累积指数进行检测计算，具体如下：

式中，C_n为元素n的浓度，1.5为修正指数，BE_n为所测元素的平均地球化学背景值，通常为全球页岩元素的平均含量，I_geo为地质累积指数。

按照上述重金属地质累积指数法对实施例2中制备的装配式隔墙板样品2进行测试，测试结果显示，重金属的地质累积指数小于0，对生态环境无污染。

(d)一般水溶液浸出法

为进一步研究磷石膏及其空腔模盒产品的环境安全性，按标准采用水平震荡法对其的一般水浸液重金属浓度进行了预处理、上机测试与研究。

按照上述一般水溶液浸出法对实施例2中制备的装配式隔墙板样品2进行测试，测试结果显示，本发明的装配式隔墙板中的重金属Pb、Cr、Cd、Hg、Ni和As均未检出，Cu、Zn检出值很低，也远远低于标准值，即表明本发明的装配式隔墙板对外环境没有环境安全风险。

综上，本发明的装配式隔墙板对外环境没有环境安全风险，是一种环境友好型新型石膏建材制品。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围。

Claims (9)

1.一种轻质陶粒，其特征在于，原料按照重量份数计，包括磷石膏30份-50份、赤泥20份-40份、煤矸石40份-70份和适量水；其制备方法包括：将原料混合均匀，然后向模具内灌浆，待轻质陶粒具有初步强度时拆除模具，进行烧结；烧结温度包括：在55min-65min内将温度升温至248℃-252℃，保温18min-22min，然后每28min-32min中温度提升98℃-102℃，直至温度达到880℃-930℃时，停止加热，余热加热28min-32min，自然冷却制备轻质陶粒；模具包括外壳和内模，内模包括团状结构和支撑结构，团状结构是由至少两个球状结构相互粘结形成，支撑结构从团状结构向外延伸与外壳连接；团状结构和支撑结构均由热塑性树脂制备而成。

2.根据权利要求1所述的轻质陶粒，其特征在于，原料按照重量份数计，包括磷石膏40份、赤泥30份、煤矸石55份和适量水。

3.根据权利要求1所述的轻质陶粒，其特征在于，轻质陶粒的粒径为4 .75mm-26 .5mm。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的轻质陶粒，其特征在于，热塑性树脂选自聚乙烯、聚丙乙烯和聚苯乙烯中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的轻质陶粒，其特征在于，模具为球型，外壳由金属制成，外壳表面设置至少一处内陷。

6.一种装配式隔墙板，其特征在于，原料包括权利要求1至5中任一权利要求所述的轻质陶粒，原料按照重量份数计，包括轻质陶粒50份-80份、磷石膏50份-60份、赤泥20份-30份、煤矸石10份-20份、轻骨料2份-10份和适量水。

7.根据权利要求6所述的装配式隔墙板，其特征在于，原料按照重量份数计，包括轻质陶粒65份、磷石膏54份、赤泥26份、煤矸石15份、轻骨料5份和适量水。

8.根据权利要求6或7所述的装配式隔墙板，其特征在于，轻骨料选自玻化微珠、漂珠、生石灰和粉煤灰中一种或多种组合。

9.根据权利要求6或7所述的装配式隔墙板，其特征在于，轻骨料的粒径≤1 .18mm。