赤泥等工业固体废物制备陶粒的研究

分析了赤泥、煤矸石、粉煤灰等原料的基本特性，经配比、粉磨、成球，在一定温度下焙烧，制备出了结构均匀、性能良好的陶粒。讨论了赤泥陶粒的膨胀机理，指出以赤泥为主要组分搀加一定量的粉煤灰和煤矸石完全可以制备出符合要求的陶粒。     

高硅铁尾矿制备陶粒工艺试验研究

以铁尾矿为原料，粉煤灰为成分校正剂制备高强轻质陶粒。利用热分析仪（TG-DSC）和X射线衍射仪（XRD）分析了原料的热反应过程，确定陶粒烧制温度范围。设计正交试验研究了成分配比、烧制温度、高温区升温速率和保温时间对陶粒堆积密度、表观密度、吸水率和筒压强度的影响，优化陶粒制备工艺。结果显示，陶粒的原料配比对堆积密度和表观密度影响较大，而烧制温度对吸水率和筒压强度影响较大。料球中Al₂O₃含量为17%，以10℃/min的速度升温至1 000℃，再以25℃/min的速度升温至1 210℃，保温30 min，所制备陶粒堆积密度888.20 kg/m3，表观密度为1 907.14 kg/m3，筒压强度为8.34 MPa，1 h吸水率为5.04%，满足国标GB/T 17431.1—2010中规定的900级轻质高强陶粒性能要求，为高硅铁尾矿的综合利用提供了一条新途径。      

利用拜耳法赤泥制备烧胀陶粒的研究

以拜耳法赤泥为主要原料,通过掺加废玻璃、粉煤灰等固体废弃物,再加入少量的添加剂制备烧胀陶粒。结果表明,赤泥的掺加量和焙烧温度是影响陶粒的物理性能和显微结构的主要影响因素。当赤泥的掺加量为50%、焙烧温度为1140℃时,可得到外表面玻璃化程度良好、内部孔隙比较均匀、以封闭孔为主的陶粒。该陶粒的主要成分为赤铁矿、水钙铝榴石、钙长石、钙钛矿、霞石和玻璃体。陶粒的颗粒抗压强度为0.6kN,吸水率为0.4%,表观密度为1.31g/cm3。     

硅藻土/碳酸钙复合吸附材料制备研究

本实验用生石灰和碳酸铵与硅藻土混合进行水热改性,合成具有一定力学性能且吸附性能良好的硅藻土陶粒。研究了制备过程中生石灰添加量、碳酸铵添加量、水热反应温度、焙烧时间及焙烧温度对陶粒强度及吸附性能的影响。结果表明:当硅藻土中生石灰的添加量为15%、碳酸铵添加量为15%,180℃水热反应6 h,并在125℃下焙烧40 min时,陶粒性能最佳,其散失率仅为4.41%,对阳离子红的吸附去除率可达到49.42%,饱和吸附量为247.1 mg/g。X射线衍射(XRD)与红外光谱(FTIR)分析表明:向硅藻土中加入生石灰和碳酸铵后,硅藻土陶粒中生成了碳酸钙物相。     

La负载赤泥-粉煤灰基多孔陶瓷制备研究

以赤泥和粉煤灰为主要原料,添加造孔剂制备了赤泥-粉煤灰基多孔陶瓷基体,在基体表面负载稀土制备了La负载赤泥-粉煤灰基多孔陶瓷。结果表明:赤泥和粉煤灰比例为8∶2,造孔剂添加量为40%,在1 020 ℃下烧结、保温60 min制备的多孔陶瓷的气孔率为52.5%、体积密度为1.83 g/cm³、碎裂应力为121.26 N,稀土负载量为1.61%,对Cr(Ⅵ)吸附量为0.405 6 mg/g。     

赤泥负载铈吸附剂的制备及其应用

将赤泥通过盐酸改性,得到改性赤泥,以改性赤泥为载体,氧化铈为活性组分,制备了赤泥负载铈吸附剂.在25℃和静态条件下,对赤泥负载铈吸附剂处理含磷废水进行了研究,探讨了赤泥负载铈吸附剂的制备条件、赤泥负载铈吸附剂用量、废水pH值、吸附时间及磷的浓度对除磷效果的影响.结果表明,赤泥负载铈吸附剂的制备条件为:盐酸浓度为6mol/L,赤泥负载铈的反应时间为16h,四水硫酸铈浓度为0.4g/L,焙烧温度为500℃;在废水pH值为5.0,磷浓度0～100mg/L范围内,吸附时间为90min,按磷与赤泥负载铈吸附剂质量比为1︰80投加赤泥负载铈吸附剂进行处理,磷的去除率可达97%以上.利用Langmuir吸附等温式对吸附数据进行拟合,得到25℃下的线性相关性R2=0.9919,吸附剂的饱和吸附量为44.65mg/g.磷在吸附剂表面的吸附是单分子层吸附.     

利用拜耳法赤泥制备水处理多孔陶粒滤料试验研究

研究了利用氧化铝生产排放的工业废渣拜耳法赤泥为主要原料制备水处理多孔陶粒滤料的方法。结果表明,在拜耳法赤泥、粉煤灰、河道底泥质量百分比为70∶20∶10,烧结温度为1 135℃,烧后自然冷却的条件下,制备的陶粒满足水处理用人工陶粒滤料的要求。将其用于含溶解油废水处理,在相同条件下,除油率约为砂粒的3倍。     

给水厂残泥免烧陶粒的制备与性能表征

本研究以给水厂残泥为主要原料,采用免烧法制成了给水厂残泥免烧陶粒(UCWTR),通过正交试验,确定了UCWTR制备的最佳配比。结果表明:原料的最佳质量配比为给水厂残泥60%、水泥15%、添加剂20%、激发剂5%,另外每100 g原料用水30～35 mL,水玻璃2 g。最佳质量配比条件下,WTR免烧陶粒在水中解体率为3.66%,强度较好,吸水率为31.76%,比表面积为17.837 m2/g,总孔容0.058 25 cm3/g,孔径3.920nm,破损率与磨损率之和为0.35%,含泥量为0.5%,堆积密度为900～950 kg/m3,表观密度1 000～1 200 kg/m3,满足规范要求。本研究制得的UCWTR性能良好,可作为一种陶粒滤料材料应用于水处理中。     

煤系废弃物对磷的吸附及解吸特性

粉煤灰、煤矸石及其不同的配比对磷的吸附与解吸特性不同.研究结果表明：煤矸石（M）、粉煤灰（F）、粉煤灰与煤矸石等体积混合（FM）、粉煤灰与煤矸石体积比10∶1混合（FM10）以及土壤（S）对磷的吸附量均随磷浓度增加而增加,但其吸附率随浓度增加而减少.Langmiur方程能较好地拟合废弃物对磷的吸附规律,不同基质的最大缓冲容量大小顺序：FM>M> FM10>F>S.4种废弃物对磷的解吸率与最大缓冲容量的顺序恰恰相反,废弃物对磷的解吸能力远低于土壤.表明废弃物与土壤相比磷的生物有效性较低,对废弃物改良需要综合考虑其pH和其它生物措施,促进废弃物的资源化利用.     

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 MPa, 1 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。     

基于正交实验的赤泥-粉煤灰膏体充填材料配比优化

为了解决赤泥、粉煤灰等工业固废的堆放对环境产生的危害,同时降低矿山充填材料的高成本问题,试验采用拜耳法赤泥、粉煤灰制备矿山充填材料。采用正交试验方法以及MATLAB进行线性回归预测和3D可视化模型建立,得出影响赤泥基膏体充填强度及塌落度、泌水率的因素及回归方程。实验结果表明:料浆质量分数是影响塌落度的主要因素,其中58%料浆浓度的塌落度效果最好;赤泥粉煤灰比是影响充填料浆泌水率的主要因素,赤泥粉煤灰比为3∶2可以满足工艺要求;水泥掺量对试块的早期强度影响最大,料浆质量分数次之,赤泥粉煤灰比最小。因此,选择料浆浓度58%、赤泥粉煤灰比3∶2,水泥掺量10%为赤泥粉煤灰膏体充填的最优配比。     

改性凹凸棒石对棕榈油的脱色研究

针对泰国棕榈油的脱色难题.通过酸活化、焙烧活化及表面活性剂改性处理制备凹凸棒石脱色剂.最佳制备条件为,用浓度为5%的硫酸酸化,焙烧温度为400℃,脱色荆粒径在200目以下,脱色率达到96.95%,经过表面改性剂改性处理后脱色率有所提高,可达到99.7%.通过X射线衍射、红外光谱分析和接触角等测试手段,研究了凹凸棒石吸附脱色机理,酸活化、焙烧活化及表面活性刑改性处理改变了凹凸棒石的晶体结构、表面官能团及表面自由能.     

底泥陶粒的制备及其性能研究

为实现河道底泥的无害化和资源化利用,以河道底泥为主要原料,膨润土、淀粉、石灰石为辅料,采用高温烧结法制备底泥陶粒。通过单因素试验探讨膨润土、淀粉、石灰石用量对陶粒性能的影响,采用正交试验优化陶粒的原料配比和焙烧工艺,并通过XRD、SEM分析陶粒的物相组成、微观结构。结果表明,适宜的原料配比为：底泥、膨润土、淀粉及石灰石的质量比70∶30∶10∶13,最佳的工艺条件为预热温度400 ℃、预热时间10 min、焙烧温度1 000 ℃、焙烧时间15 min。在该条件下制得的陶粒堆积密度为725.52 kg/m³、表观密度为1 326 kg/m³、吸水率为25.00%、抗压强度为3.32 MPa、除磷率为98.69%。底泥陶粒表面粗糙,孔隙结构丰富,吸水渗透性好,除磷率较高,是一种可以应用于水处理的陶粒滤料。     

粉煤灰陶粒在处理含铬废水中的应用研究

将粉煤灰、粘土及木炭粉按比例混合,烧制成陶粒,以铬(Ⅲ)质量浓度20 mg/L的水溶液模拟废水为研究对象,利用粉煤灰制备的陶粒吸附处理铬(Ⅲ),测试单位时间水流量、pH值、温度对除铬效果的影响。结果表明,当粉煤灰、粘土及木炭粉的比例为85∶10∶5,时陶粒同时具有较好的吸水性和抗压强度,在最佳条件下铬(Ⅲ)去除率可达99%以上。     

利用河道淤泥等固体废弃物制备水处理多孔陶粒滤料试验研究

研究了利用河道淤泥为主要原料制备水处理多孔陶粒滤料的方法,结果表明:在河道淤泥、粉煤灰、拜耳法赤泥、造孔剂重量百分比为67∶15∶10∶8,烧结温度为1080℃,烧后自然冷却的条件下,制备的陶粒满足水处理用人工陶粒滤料的要求。将其用于含溶解油废水处理,在相同条件下,除油率为砂粒的3倍多。     

山东铝厂赤泥制备水处理用多孔陶粒滤料

研究利用氧化铝生产排放工业废渣———赤泥,制备水处理用多孔陶粒滤料及其处理含油废水的效果。结果表明,用铝业赤泥制备轻质多孔陶粒,烧结温度控制对整个陶粒的烧结工艺有重要影响,最佳烧结温度的波动范围很窄。陶粒除油效率的变化过程符合吸附平衡的指数衰减规律,存在一个除油效果最佳的烧结温度。用赤泥制备多孔陶粒,一方面利用了工业废渣,另一方面获得了环保水处理滤料,具有综合的经济效益和环境效益。     

酸浸钒渣制备高强陶粒工艺

为了提高酸浸钒渣的利用效率,以商洛千家坪钒渣为主要原料,添加黏土和粉煤灰制备建筑用烧结陶粒。对陶粒制备过程中各物料的配比、制粒工艺参数、预热和焙烧制度进行了系统研究。结果表明,物料配比为钒渣∶粘土∶粉煤灰=6∶1∶3、制粒用水量为18%、制粒时间为15 min、预热温度为400℃、预热时间为30 min、焙烧温度为1160℃、焙烧时间为20 min的条件下,可制得筒压强度为11.58 MPa,堆积密度为1014.7 kg/m3,吸水率为5.61%的高强陶粒。SEM和XRD分析结果表明,钒渣在烧结成陶粒的过程中主要产生了石英、斜长石和钾长石相,形成了结构致密、孔骨架良好的矿物集合体,因此提高了陶粒的强度。      

粉煤灰/膨润土复合除砷吸附剂的制备及应用

利用粉煤灰、膨润土和硅酸钠制备复合除砷吸附剂,研究原料配比、固化温度、固化时间、吸附时间、p H值等对其除砷性能的影响。试验结果表明:制备的除砷吸附剂可将废水中砷浓度从0.51mg/L降低到0.025mg/L,砷去除率为95.28%,出水达到GB3838-2002《地表水环境质量标准》中Ⅰ类水质的砷浓度限值要求。动态吸附试验的出水砷浓度最低降到0.059mg/L,砷去除率最高达88.43%。吸附剂对砷的吸附等温线能够用Langmuir吸附模型很好的描述,为单分子层吸附。     

改性粉煤灰吸附十二烷基硫酸钠的研究

通过对粉煤灰改性,研究改性粉煤灰对磷矿浮选药剂十二烷基硫酸钠的吸附性能,为磷矿浮选废水中有机药剂的去除提供依据。采用X射线衍射仪分析粉煤灰焙烧前后的成分,扫描电镜观察改性前后表面形貌,粉煤灰在350℃焙烧后形成更多的孔道。改性后的粉煤灰吸附十二烷基硫酸钠,进行用量、pH、温度和时间的吸附试验。采用准一级动力学模型、准二级动力学模型、Bangham孔道扩散模型和Weber and Morris（W-M）动力学模型进行吸附动力学分析,可知该吸附符合准二级动力学和W-M动力学模型。采用Langmuir和Freundlich等温模型对吸附等温线进行分析,可知粉煤灰表面具有不均匀性,该吸附属于优惠吸附。      

赤泥基陶粒的制备及性能研究

以拜耳赤泥为主要原料,糖蜜酒精废液、玻璃、蔗渣为辅料,制备赤泥基陶粒,采用硬度和显气孔率为主要性能指标,考察各制备因素对陶粒性能的影响,并通过XRD、SEM对陶粒进行表征分析。通过试验得到陶粒的制备工艺:制备原料组配为10 g赤泥、0.7 g Al Cl3、3 g玻璃粉末、0.25 g蔗渣、3.5 g糖蜜酒精废液,焙烧温度950℃,焙烧时间3 h。所制备的陶粒平均硬度为152.8 N,显气孔率为43.04%,磨损率为1.58%。表征分析显示:陶粒中赤泥原有八面沸石组分基本消失;陶粒中出现了非晶态的玻璃相组分;陶粒孔洞丰富,部分内、外孔洞连通。