污泥和石英尾矿制备建材陶粒的烧结温度研究

为了处理城市污水处理厂的污泥,将污泥配以石英砂尾矿、粘合剂和河道底泥添加剂可以生产轻质陶粒。利用脱水污泥,经过粉磨、干燥、焙烧等加工工艺,按照陶粒原料组成以污泥∶石英砂尾矿∶粘结剂∶河道底泥=4∶4∶3∶3、进料温度为400℃、预热时间为20 min、烧结时间为25 min为条件,考察烧结温度对陶粒性能的影响,结果表明,烧结温度为1 080℃时,陶粒的筒压强度最大、吸水率和堆积密度最小。     

城市污泥掺量对煤气化渣陶粒性能影响

以煤气化渣为主要原材料烧制陶粒,研究了陶粒的烧结制度以及城市污泥掺量对陶粒性能、孔结构影响及微观作用机制。结果表明:陶粒烧结制度为500 ℃预热30 min,1 100 ℃烧结15 min时,煤气化渣陶粒强度可达11.3 MPa,且烧结出污泥质量掺量为20%、筒压强度为6.7 MPa的轻质高强陶粒;城市污泥掺量改变了陶粒孔结构和孔径分布,陶粒孔隙率及平均孔径随着污泥掺量的增加而增大,陶粒内部结构变得疏松,使得陶粒吸水率增加、堆积密度减小,且对陶粒强度带来不利影响。     

油田污泥基高强陶粒的制备及性能优化

为了解决危废油田污泥的堆存处置问题,研制了一种以油田污泥(简称油泥)为原料,以黄土、黄沙和黏土为添加剂的油泥烧结陶粒。通过单因素试验探究油泥最大掺量及最佳烧制工艺条件,并利用电子扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和能谱仪(EDS)探究陶粒的显微结构、物相组成和内外层元素分布特征。结果表明,在油泥掺量为60%(质量分数),烧结温度为1 140 ℃,烧结时间为20 min时可以得到低吸水率、高抗压强度的目标陶粒。在最佳条件下,参照GB/T 17431.1—2010《轻集料及其试验标准》烧结的油泥陶粒1 h吸水率为0.32%,堆积密度为1 020.3 kg/m³,筒压强度为40.992 MPa。     

低硅铁尾矿陶粒烧结工艺优化试验

为提高铁尾矿循环利用的附加值,采用低硅铁尾矿制备烧结型轻质陶粒.结合低硅铁尾矿的化学成分,确定该类陶粒原材料质量比例为铁尾矿70％,膨润土20％及铝矾土10％.经成球盘制备成团球,采用正交试验进行烧结工艺参数设计,以确定合理烧结制度.试验结果表明:低硅铁尾矿陶粒最优烧结制度为预热温度400℃,预热时间20 min,烧结温度1140℃,烧结时间15 min.在该工艺条件下,低硅铁尾矿陶粒的堆积密度为705 kg·m-3,表观密度1612 kg·m-3,吸水率9.67％,筒压强度6.81 MPa,满足国家规范的要求.     

以给水厂污泥制备新型陶粒及其性能优化

随着自来水需求及处理量增加,给水厂的副产物-给水污泥产量日益增加,其最终处置急需合理解决.以给水厂污泥为主料,粉煤灰、黏土及玻璃粉为辅料,烧制陶粒,试样孔隙均匀,三维连通,可作为无土栽培、中水处理及人工湿地填料.通过单因素试验研究制备过程中原料配合比、烧结温度及烧结时间等因素对陶粒性能的影响.试验采用SEM和XRD进行了微观结构和物相分析,并确定最佳工艺参数:配合比为给水污泥60％,粉煤灰16％,黏土16％,玻璃粉8％,预热温度500℃,预热时间20 min,烧结温度1170℃,烧结时间20 min.陶粒试样表观密度1.388 g·cm-3,堆积密度0.7636 g·cm-3,吸水率23.65％,空隙率44.99％.     

富含有机质淤泥烧结陶粒的评估

为了探究淤泥资源化利用的方式,对富含有机质淤泥烧结陶粒的性能进行探究.通过不同掺糠量以及不同烧结温度的试样的堆积密度,1 h吸水率,压汞(MIP)等手段对焙烧陶粒的性能进行评价,构建膨胀原理示意图.试验结果表明:发现相比较于焙烧温度为950℃的陶粒,焙烧温度为1150℃的陶粒具有堆积密度高、吸水率低,孔隙率低的特点;当焙烧温度一定时,掺糠量越大,堆积密度越小,吸水率越高,孔隙率越高;在掺糠量一定时,焙烧温度为1150℃的陶粒混凝土的无侧限抗压强度均高于焙烧温度为950℃的陶粒混凝土.     

煤矸石陶粒制备工艺的优化实验

本文研究烧制煤矸石陶粒的原料比例和工艺制度.通过对煤矸石的成分分析确定烧制煤矸石陶粒的原料及原料配比;查阅相关资料制定了陶粒的预热温度、烧结温度、烧结时间等制备工艺参数,进行平行实验.依据基础实验结果制定影响陶粒性能的主要影响因素,进行烧制工艺优化实验,分析影响实验结果的因素.通过基础实验得出:当原料比例为煤矸石∶粉煤灰∶膨胀剂=78∶15∶7,烧结温度达到1150℃时,冷却,烧制的陶粒堆积密度785 kg/m3;筒压强度5.9 MPa;吸水率3.5％.通过优化分析,当以筒压强度为考核指标时最优方案A2B3C2、以堆积密度为考核指标时最优方案A2B2C1、以吸水率为考核指标时最优方案A3B1C2;影响最显著的因素是A.结论:煤矸石烧制的最佳工艺为预热温度为500℃,预热时间30 min;烧结温度为1 150℃;烧结时间为15 min;然后冷却.通过优化设计的极差分析和方差分析结果可知预热温度对陶粒性能影响最显著.     

矿渣微粉与珍珠岩尾矿复合对免烧陶粒性能的影响

以珍珠岩尾矿、粒化高炉矿渣微粉、水玻璃为原材料研制无熟料免烧陶粒。以水玻璃作为激发剂,探究其模数和掺量对矿渣微粉强度的影响,研究矿渣微粉与珍珠岩尾矿粉复合对陶粒筒压强度和堆积密度的影响。结果表明:当矿渣微粉、水玻璃质量比为90∶10,水玻璃最佳模数为1.06,矿渣微粉、珍珠岩尾矿质量比为90∶10时,可以使陶粒标养28 d达到筒压强度为7.50 MPa,密度等级为900 kg/m³,孔隙率为31.84%,软化系数为0.92,含泥量为2.25%,煮沸质量损失为2.84%;对陶粒表面进行防水处理后,吸水率由11.68%降到4.88%。采用陶粒配制LC30轻集料混凝土进行道路窨井周围道路基层应用,其28 d抗压强度为35.5 MPa,密度等级为1 700 kg/m³,压缩系数为0.001,应用效果良好,防止了城市道路窨井沉陷。     

城市污泥/煤矸石制备多孔陶粒的试验研究

在分析城市污泥和煤矸石化学成分、矿物组成及热分解特性基础上,设定了烧结制度;研究了不同配比、不同烧结温度对多孔陶粒体积密度、吸水率以及孔隙率等性能的影响。结果表明,以煤矸石和城市污泥二种原料可以制备多孔陶粒,当煤矸石∶城市污泥=80∶20~50∶50时,烧结温度1120℃、保温1h,制备的多孔密度为1030~1200kg/m3、显气孔率在26~50%;吸水率在23~35%。城市污泥中有害重金属元素在陶粒中得到有效固化,不会对环境造成的二次污染。     

影响烧结陶粒性能的因素分析

本文拟探讨原料的掺入量、原料的粒度和烧结过程中升温速率对陶粒性能--筒压强度、堆积密度和吸水率的影响。以金尾矿、粉煤灰和煤粉为原料烧制陶粒。结果发现在原料粉煤灰、煤粉与水的质量比为35∶5∶30的情况下,金尾矿掺入量的质量比为65时,陶粒筒压强度最大;在金尾矿、煤粉与水的质量比为65∶5∶30的情况下,粉煤灰掺入质量比的增加,对陶粒筒压强度、堆积密度影响不显著;原料中的金尾矿粒度越细,陶粒筒压强度越大,堆积密度越小,吸水率越大;在烧结过程中,升温速率的提高,将引起陶粒筒压强度减小,堆积密度减小,吸水率增大。     

污泥与油页岩半焦制备陶粒滤料的研究

采用造粒、干燥、预热、烧结工艺，以油页岩半焦、粉煤灰、污泥三种固体废弃物为原料制备污水处理厂用人工陶粒滤料。以盐酸可溶率、筒压强度、空隙率和比表面积为陶粒滤料主要性能指标，探究陶粒烧制过程中原料配比、烧结温度及原材料特性等因素对陶粒性能的影响。实验结果表明：油页岩半焦与粉煤灰的最佳比例为3∶5,煅烧温度超过1125℃时陶粒的比表面积和空隙率有明显的降低。随着陶粒原料中污泥含量的提高，盐酸可溶率和筒压强度逐渐降低，而空隙率和比表面积逐渐升高，但仍符合CJ/T 299-2008标准的要求。油页岩半焦中残余的有机组分有利于陶粒制备过程中孔隙的形成。     

高强萤石尾矿陶粒的制备及其性能研究

以萤石尾矿和黏土为原料，碳化硅（SiC）作发泡剂，采用烧结法制备高强陶粒，系统探究了萤石尾矿配比、烧结温度、烧结时间和SiC外配量对陶粒性能的影响规律，并结合热力学计算、X射线衍射光谱、扫描电子显微镜等手段揭示萤石尾矿陶粒烧结过程中的液相、物相组成和微观结构的演变机理。研究结果表明，当萤石尾矿配比为70%（质量分数）、黏土配比为30%（质量分数）、SiC外配量为0.5%（质量分数）、预热温度为450℃、预热时间为15 min、烧结温度为1 210℃、烧结时间为30 min、升温速率为5℃/min时，制得的萤石尾矿陶粒压裂力达527.9 N、表观密度达0.89 g/cm3、1 h吸水率达0.21%、筒压强度达4.63 MPa、堆积密度达594.6 kg/m3，符合GB/T 17431.1—2010《轻集料及其实验方法》中轻集料600级高强陶粒的要求，该研究成果可为萤石尾矿的资源化利用提供新方法。     

牛粪、矿渣与污泥烧制高强陶粒研究

本研究用牛粪、矿渣、污泥进行陶粒烧制实验,确定了最佳配比为牛粪10％,污泥35％,矿渣55％,最佳烧制工艺为干燥2h,预热温度350℃,预热时间20 min,焙烧温度1200℃,焙烧时间10 min.性能检测为堆积密度为417 kg,/m3、密度等级为500级、吸水率为0.9％、筒压强度为10 MPa,完全符合轻集料及其试验方法(GB/T17431.1-1998)中规定的高强陶粒的要求.     

响应曲面法优化污泥/粉煤灰复合陶粒滤料的制备

以污泥、粉煤灰和废玻璃为原料,辅以硅酸钠作为黏结剂,烧制复合陶粒滤料。在单因素实验基础上,利用Box-Behnken响应曲面法优化,考察了预热温度、烧结温度、烧结时间等因素及其相互作用对复合陶粒滤料性能的影响。研究结果表明,响应曲面建立的数学模型拟合度较高,预热温度、烧结温度和烧结时间3个因素之间的交互作用对复合陶粒滤料吸水率均有显著影响,烧结时间是最主要的因素。在污泥、粉煤灰、废玻璃的质量比为4∶3∶3,辅以3%（以质量分数计）硅酸钠黏结剂,预热温度为500 ℃,预热时间为20 min,烧结温度为1 133 ℃,烧结时间为23 min条件下,可制备出满足CJ/T 299—2008《水处理用人工陶粒滤料》要求的陶粒滤料。与其他陶粒对比,污泥/粉煤灰复合陶粒滤料具有低表观密度和高吸水率等优点,适宜作为水处理滤料及人工湿地填料。     

高强淤泥陶粒轻集料的性能与制备技术

在系统分析淤泥理化性质的基础上,研究了最高烧结温度对淤泥陶粒性能的影响.研究结果表明,所用南京市九龙湖地区的湖泊淤泥的化学成分在Riley膨胀区范围内,矿物组成合理,粒度较细,有利于陶粒生料在高温下产生气体,形成体积膨胀,具备烧制淤泥陶粒的基本条件.淤泥陶粒的堆积密度、表观密度、吸水率和筒压强度均受到最高烧制温度的显著影响.在1050℃时烧制的淤泥陶粒筒压强度为6.65 MPa,属于高强陶粒轻集料;高温烧结后陶粒的矿物组成发生明显变化;最高烧结温度对淤泥陶粒显微形貌的影响主要表现为微孔数目的变化.     

钨冶炼渣制备高强烧结陶粒及其性能研究

基于钨冶炼废渣难处理的现状，提出一种制备高强度陶瓷颗粒的无害化利用途径。以钨冶炼废渣为主要原料，黏土作为塑形剂和助烧剂，采用高温烧结法制备性能优良的高强陶粒。系统研究了原料配比、预热条件和烧结条件对陶粒性能的影响，并探讨了烧结过程中物相变化对陶粒性能的影响。在m（钨渣）∶m（黏土）为6∶4、预热温度为400℃、预热时间为20 min、烧结温度为1 150℃、烧结时间为30 min的优化条件下，可获得单颗粒抗压强度为15.64 MPa、筒压强度为18.37 MPa、表观密度为1 713 kg/m3、堆积密度为892 kg/m3、1 h吸水率为8.79%的陶粒产品，其常见重金属浸出毒性符合GB 5085.3—2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》要求，可作为高强度建筑骨料。     

掺橡胶颗粒轻集料混凝土力学性能的试验研究

为了研究橡胶颗粒等体积替换轻集料混凝土中河砂对轻集料混凝土力学性能的影响,对20组共60个试件在替换率为10％、20％和30％时的力学性能进行了试验,测得不同替代率的轻集料混凝土的表观密度、立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、弹性模量、轴心抗压强度以及棱柱体单轴受压应力-应变曲线,并对试验结果进行了分析.试验结果表明:轻集料混凝土的表观密度、立方体抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、弹性模量和轴心抗压强度随着橡胶颗粒替代率的提高而降低,棱柱体单轴受压应力-应变全曲线的峰值应变随着橡胶颗粒替代率的提高不断增大,峰值应变后曲线随着替代率的提高越发趋于平缓,抗压破坏模式由脆性破坏转变成延性破坏.     

添加脱水污泥的陶粒滤料的研制

以硅酸盐矿物为基础原料,添加城市污水厂脱水污泥和粉煤灰,通过正交试验得到工艺参数：脱水污泥a与脱水污泥b质量之比为17：8,脱水干污泥添加量20％（与硅酸盐总量比）,粉煤灰添加量20％（与硅酸盐总量比）,烧成温度900℃,保温时间9min。测得滤料的主要性能：堆积密度687kg/m^3,表观密度1440kg／m^3,比表面积3．43m^2/g,空隙率52．3％,1h吸水率12．8％,磨损破碎率〈4％。同时探讨了陶粒滤料的烧制机理以及水处理效果,结果表明该陶粒滤料具有良好的净化水质的效果。     

赤泥强磁尾矿制备水处理陶粒滤料的研究

以广西某赤泥强磁选尾矿为主要原料,掺加适量粉煤灰、石英和造孔剂,研制水处理陶粒滤料.研究了原料配比和烧成制度对产品性能的影响,利用比表面积分析仪和电子显微镜分析陶粒样品微观结构及形貌.结果表明,赤泥掺量55％,烧结温度1130℃,保温时间30 min,制备的陶粒样品最佳,试样表观密度1.98g/cm3,堆积密度1.06 g/cm3,吸水率22.41％、空隙率46.46％、盐酸可溶率0.61％、比表面积0.51×104 m2/g,破损率与磨损率之和0.53％,孔隙均匀,三维连通,达到水处理用人工陶粒滤料标准要求.     

城市污水厂污泥制备陶粒滤料及其特性

以城市污水处理厂脱水污泥作为主要原料,添加粉煤灰和粘土烧制陶粒滤料,考察了烧制过程中各主要因素(干燥时间、预热温度、预热时间、焙烧温度和焙烧时间)对产品性能(比表面积、堆积密度和颗粒密度)的影响,最终结合正交实验确定了污泥作为主要原料烧制陶粒的最佳工艺条件. 结果表明,污泥与辅料的最佳质量配比为：污泥:粉煤灰:粘土=2:3:1,烧制陶粒的最佳工艺条件为：干燥时间1 h,预热温度300℃,预热时间20 min,焙烧温度1100℃,焙烧时间8 min,此时制得的陶粒比表面积为4.222 m2/g,堆积密度为635 kg/m3,颗粒密度为1146 kg/m3,孔隙率为22.4%,盐酸可溶率为0.18%,破碎率为0.4%.