利用赤泥制备高强陶粒的试验研究

利用拜耳法赤泥、页岩和粉煤灰等原料制备了高强陶粒。赤泥掺入量为50%时,陶粒堆积密度840 kg/m3,筒压强度达到7.5 MPa,强度标号45 MPa1,h吸水率7.6%,表观密度1 000 kg/m3,孔隙率16.0%,放射性能够满足作为轻集料的活度要求。利用XRD、SEM等分析手段,对赤泥陶粒烧结机理进行了探讨。

污泥、底泥与粉煤灰烧结陶粒的工艺研究

研究了污泥、底泥与粉煤灰烧结陶粒的配方、预热温度、物料含水率对陶粒比表面积、抗压强度、吸水率和表观密度的影响,同时对影响陶粒烧结的主要工艺进行正交试验研究。结果表明,原料配方对陶粒主要性能影响无明显规律;充分预热有利于提高陶粒强度,而不充分预热可以提高陶粒孔隙,降低陶粒密度;坯料含水率的提高会导致陶粒结构松散,降低陶粒抗压强度,增加吸水率。另外,烧结温度对于制备滤料和骨料都是最重要的影响因素。对于制备滤料,污泥添加量对陶粒比表面积的影响不确定,需要根据实际情况确定,而提高升温速率有利于提高陶粒比表面积;对于制备骨料,坯料中污泥质量分数宜在30%～35%。

制革污泥制备陶粒的性能研究

利用制革污泥与普通粘土在1120～1190℃温度下混合烧结制备新型陶粒。试验烧制了6种不同配比的陶粒试样,对其松散容重、1h吸水率、颗粒容重、抗压强度及铬溶出量进行了测定并加以对比分析。根据测试结果探究利用制革污泥与黏土掺合烧制陶粒的方法。如此不但可以固定污泥中的铬等重金属,杀灭大量病原菌,而且可使污泥变废为宝,为制革污泥的治理提供新的思路与途径。

用于水处理填料的超轻粉煤灰陶粒的研制

以粉煤灰和粘土作为原料制备可用于水处理填料的超轻粉煤灰陶粒。首先对原料组分进行化学组分分析(XRF)和热分析(DSC/TGA);其次对原料进行配比烧制试验、单因素实验,确定了原料配比和工艺流程;再次,由L_9(3~4)正交试验,得到应用于水处理填料的超轻粉煤灰陶粒的最佳工艺流程;最后对烧制的粉煤灰陶粒进行矿物组成分析(XRD)和微观结构分析(SEM),观察陶粒的微观结构。结果表明,以30%粉煤灰∶60%粘土∶2%发泡剂∶5%秸秆粉为原料配比比例,在600℃下预热20 min,1240℃下烧结30 min的烧结工艺下所制备的粉煤灰陶粒具有密度接近于水(1.10 g/m L),表面有显著气孔,内部孔隙发达,适宜微生物的附着和生长的特性。

赤泥高强陶粒的研制

利用拜耳法赤泥、页岩和粉煤灰等原料制备的高强陶粒,赤泥掺入量最高50%,陶粒堆积密度840kg/m3,筒压强度达到7.5MPa,强度标号45MPa,吸水率6.9%,表观密度1000kg/m3,孔隙率16.0%,放射性能够满足作为轻集料的活度要求;还利用了XRD、SEM等分析方法,对赤泥陶粒烧结机理进行了探讨。

利用海底淤泥制取陶粒的实验研究

对舟山海域海底淤泥的成分、粒度等特性进行分析,采用海底淤泥对陶粒的烧结工艺开展实验研究。结果表明:纯舟山海泥的烧胀系数较小,原料中引入少量的掺合料进行配比,将能够提高原料的烧胀性能,制取出优质超轻的陶粒制品。在制取陶粒的工艺中,生料球的干燥温度为150℃为宜。预热温度也应当控制在400℃左右。比较合理的烧胀温度为1 150℃,烧胀时间控制在12～15 min,烧制出的陶粒的综合性能较佳。

轻质硅藻土陶粒的制备及其性能分析

以焙烧级硅藻土为原料,CaCO3和MgCO3为助熔剂,NaHCO3、松籽壳、人造沸石为成孔剂,水玻璃为黏合剂,经高温烧结制备了曝气生物滤池用轻质硅藻土陶粒.以助熔剂的添加量、不同成孔剂的添加量、烧结温度为变量,讨论了轻质硅藻土陶粒的最佳制备条件.性能分析结果表明,助熔剂的最佳添加量为5%(质量百分数);最佳成孔剂为NaHCO3,最佳添加量为20%(质量百分数);最佳烧结温度为1100℃.在最佳制备条件下制备的轻质硅藻土陶粒的气孔率为62.33%,体积密度为0.892g/cm3,抗压强度为9.65MPa.

低密度陶粒支撑剂的制备工艺研究

以铝矾土、粘土、石英等为主要原料,配入锰粉等物料,在1 310-1 330℃烧结制备出了视密度为2.65 g/cm3,52MPa下破碎率为6.39%的低密度陶粒支撑剂。研究了烧成温度和保温时间对陶粒性能的影响;通过XRD、SEM、EDS等手段对陶粒的微观形貌及物相进行了分析。发现陶粒的主要晶体物相是氧化铝、莫来石及少量的钛酸铝。

铁尾矿与碱渣基核壳高强陶粒的制备与性能研究

碱渣和细铁尾矿属污染性大宗固体废弃物,为了确定以它们为主要原料制备高强环保陶粒的可能性,进行了核壳结构烧结陶粒的制备工艺条件研究,并对主要工艺条件下烧结陶粒的矿物成分进行了分析。结果表明:①铁尾矿和碱渣用量增大,煅烧温度升高,煅烧时间延长,核壳结构烧结陶粒的吸水率、膨胀率均升高,筒压强度和堆积密度总体均降低,只是在较低煅烧温度、较短煅烧时间情况下核壳结构烧结陶粒的筒压强度均较低。②铁尾矿用量为70%,碱渣用量为6%,煅烧温度为1 140℃,煅烧时间为90 min情况下,核壳结构烧结陶粒的吸水率为1.25%、膨胀率为1.24%、堆积密度为870.3 kg/m^3、筒压强度为10.67 MPa,符合国家标准中高强陶粒的要求(吸水率<10%、堆积密度等级<900 kg/m^3、筒压强度等级>6.50 MPa)。③该陶粒碎磨产品(0.075～0 mm)氯离子渗出率为0.000 1%,远低于标准中I类砂≤0.01%的要求。④核壳结构烧结陶粒核芯配合料中的碱渣是促进蓝晶石形成的重要原料,蓝晶石是影响该陶粒强度的关键性矿物,升高煅烧温度和延长煅烧时间均能促进陶粒中含氯化合物的形成,防止掺加碱渣的陶粒中氯离子的渗出。

烧结粉煤灰陶粒的研制

烧结型粉煤灰陶粒的主要原料是粉煤灰和作为粘结剂的粘土 ,文中所述烧结粉煤灰陶粒结构致密 ,孔隙率低 ,能较好地改善了材料的力学性能 ,具有高强、吸水率低、稳定性好等特点 。

铁尾矿烧制陶粒及其性能的研究

本实验以铁尾矿为原料,粉煤灰、城市污水处理厂剩余污泥为添加剂,进行烧制建筑陶粒的研究。考察了物料配比和烧结工艺(烧结温度和烧结时间)对陶粒性能的影响。以陶粒吸水率和堆积密度为评价指标确定最佳配比和烧结工艺。研究表明铁尾矿、粉煤灰、污泥的最佳配比为:铁尾矿40.3%,粉煤灰44.7%,污泥15%。在最佳烧结工艺下,可以烧制出满足国家标准(GB/T 17431.1-1998)的700级轻粗集料。实验还研究了陶粒在不同浸取条件(水平振荡法、TCLP毒性浸出法)下的重金属浸出性能。结果表明:在两种不同浸出条件下,只有Cu、Zn和Pb能够检出而且其浸出浓度非常低。XRD结果表明,烧结过程中出现了硅酸盐类新物质。