高Fe_2O_3含量对铁尾矿陶粒物相和力学性能的影响

通过对陶粒化学组分、性能指标和微观结构的研究表明:铁尾矿中Fe_2O_3可以降低陶粒烧结温度,促进晶相形成,但当Fe_2O_3超过一定阙值,Al_2O_3/SiO_2和RO含量决定了陶粒中莫来石和辉石相的形成,对陶粒结构强度有着重要影响。差热分析表明,强度更高的陶粒中,不同晶相的形成发生在1140℃,属于放热反应。同时Fe_2O_3会被C还原产生气体,促进陶粒孔隙的形成,但是1160℃会使陶粒内部液相增多,填充在孔隙间成为封闭孔,使得陶粒强度更高、堆积密度更小。以陕南铁尾矿烧结最佳的烧结温度为1160℃,原材料配比为:m(铁尾矿)∶m(膨润土)∶m(铝矾土)=70∶20∶10,堆积密度为832 kg/m~3,筒压强度为8.04 MPa。符合GB/T17431.1—2010对900级陶粒的要求。     

蓝色陶粒的制备与性能测试研究

使用烧结工艺通过添加显色氧化物—氧化钴制备出一体成型的蓝色陶粒,设定的制备方案为:以金尾矿、火山灰为基础配料,Co_2O_3:Al_2O_3:MgO:ZnO质量比为3:3:8:7,煤粉量为2%,在500℃下预烧15min,在1170℃下焙烧25min。按此方案对烧制陶粒进行性能测试,其堆积密度为724kg·m~(-3),筒压强度为18.2MPa,吸水率为7.3%,表观密度为1411kg·m~(-3)。     

水基钻井岩屑烧结砖的制备及性能研究

以水基钻井岩屑(水基钻屑)为原料替代部分页岩制备烧结砖,分析了水基钻屑的化学成分、矿物组成以及热重性能,通过单因素实验确定了水基钻屑掺量、烧结温度、保温时间对烧结砖抗压强度、吸水率、体积密度、线性收缩率等的影响。结果表明,在水基钻屑掺量20%,烧结温度1000℃,保温时间2 h的情况下制得的烧结砖抗压强度为20.34 MPa,吸水率为17.08%,体积密度1.764 g/cm³,线性收缩率3.32%。XRD与SEM分析发现,水基钻井岩屑因为石英含量较少,物理性能会随着其掺量增大而显著降低。烧结温度过高和保温时间过长也会导致烧结砖过烧现象的发生,体现在微观上液相大量增加,宏观上则表现为体积密度、抗压强度降低以及吸水率、线性收缩率增大。     

烧胀剂对垃圾焚烧灰轻质陶粒物理性能的影响

采用焚烧法可以有效地处理生活垃圾,而将生活垃圾焚烧灰制备成轻骨料陶粒是一种更安全的处置方式,因此最近得到了广泛地关注。研究了以垃圾灰为原料,烧制陶粒的最佳配比和焙烧条件及烧胀剂对圾焚烧灰陶粒物理性能的影响。结果表明,当预热温度400℃,预热时间30 min,焙烧温度1 140℃和焙烧时间1 5 min时,掺70%垃圾灰、6%碳酸钙、6%碳酸钠,10%玻璃粉和8%盐渍土的垃圾灰陶粒技术指标可达到筒压强度为6.48 MPa,颗粒密度为1 176 kg/m~3,堆积密度为742 kg/m~3,吸水率为2.94%,完全满足国家标准GB/T 17431轻骨料强度和吸水率指标。     

利用废弃玻璃钢制备陶粒及其性能研究

以废弃玻璃钢、粉煤灰、砂土、碱渣为原料制备陶粒。研究了配合比和煅烧制度对陶粒性能的影响规律。结果表明:配合比为废弃玻璃钢38%、粉煤灰35%、砂土22%、碱渣5%,煅烧温度为1210℃、煅烧时间为30min,制得的陶粒堆积密度为870kg/m3、筒压强度为5.26MPa、吸水率为1.42%,满足国家标准中900kg/m3密度等级人造轻集料的要求,为玻璃钢废弃物资源化提供了一条新途径。     

烧结除尘灰掺量对陶粒烧结温度及性能的影响

将烧结除尘灰作为制备陶粒的原料,通过FactSage软件模拟陶粒焙烧过程物相组成及液相占比变化,利用X射线衍射仪对陶粒进行物相分析,利用SEM对陶粒微观结构进行表征,分析烧结除尘灰掺量对陶粒性能的影响。结果表明:随着烧结除尘灰掺量的增加,陶粒液相区域逐渐扩大,烧结温度随之降低;掺入烧结除尘灰可以改善陶粒烧胀性,但陶粒强度会降低;在烧结除尘灰掺量为20%,烧结温度1150℃的条件下,可制备出堆密度为673 kg/m~3、1 h吸水率为1.76%、筒压强度为2.94 MPa的成品陶粒。     

赤泥轻质陶粒烧结温度的试验研究

以赤泥、粉煤灰、膨润土为主要原料,掺加一定量的成孔剂和助溶剂,通过烧结工艺制备赤泥轻质陶粒.研究烧结温度对赤泥陶粒性能的影响.利用扫描电子显微镜对赤泥轻质陶粒破坏断口进行微观形貌分析,并初步探讨其烧结机理.结果表明:最佳烧结温度为1150℃,最佳试样的表观密度为724kg/m3,堆积密度为574kg/m3,筒压强度为3.5MPa,吸水率为8.6％.     

工程渣土烧制轻质陶粒的实验研究

以宁波工程渣土为原料烧制轻质陶粒,研究结果表明,工程渣土在预烧温度为420℃、预烧时间为15 min、焙烧温度为1260℃、焙烧时间为50 min条件下可制得表观密度为1.23 g/cm3、24 h吸水率为1.82％、单颗粒抗压强度为5.6 MPa的高性能陶粒.陶粒内部结构疏松多孔,外部结构致密,具有较低的表观密度,同...     

利用建筑垃圾和水稻秸秆制备陶粒的研究

以建筑垃圾和水稻秸秆为原料,经过破碎、筛选、混合、成球、预热、煅烧等工序,最终制得建筑垃圾—水稻秸秆纤维陶粒。经过单因素控制变量试验的研究,总结出纯建筑垃圾陶粒的最佳烧制工艺为:煅烧温度为1 150℃,煅烧时间为10 min,预热温度为450℃,预热时间为15 min。之后考察建筑垃圾和水稻秸秆不同的原料配比对陶粒性能的影响,结果表明制备此种陶粒的最佳原料配比为:建筑垃圾70%、水稻秸秆30%。最后设计正交试验考察建筑垃圾—水稻秸秆纤维陶粒的最佳烧制工艺为:煅烧温度为1 150℃,煅烧时间为5 min,预热温度为500℃,预热时间为20 min。这样的组合下烧制的陶粒表观密度为1 165 kg/m~3,1 h吸水率为6.3%,可以用于污水的处理,达到变废为宝、绿色环保的目的。     

焙烧制度对武汉东湖淤泥-粉煤灰陶粒性能影响研究

以武汉市东湖淤泥作为主要原料,以粉煤灰为校正组分,制备一种轻质高强低吸水率的淤泥-粉煤灰陶粒。结果表明,粉煤灰的加入有效改善了淤泥在烧制高强陶粒中烧失量过大的问题。在粉煤灰掺量为40%、淤泥为60%、焙烧温度1200℃、焙烧时间15 min、预烧温度400℃、预烧时间20 min条件下,制得的淤泥-粉煤灰陶粒表观密度为1.182 g/cm~3、吸水率3.64%、单颗粒强度7.92MPa。通过TG/DSC、XDR、SEM分析发现,烧成制度中影响淤泥-粉煤灰陶粒性能的主要因素是焙烧温度与焙烧时间,并且陶粒表面形成了致密的矿物层,有效减小陶粒表观密度与吸水率。     

造纸污泥陶粒混凝土的制备及在轻质自保温墙体材料中的应用

以造纸污泥为原料制备出级配良好的陶粒细集料(0～5 mm)和陶粒粗集料(5～20 mm),确定适宜的造纸污泥轻质陶粒混凝土制备工艺并用于制备新型绿色自保温墙体材料。优化的造纸污泥陶粒混凝土配比及工艺为:水泥264 kg/m~3,粉煤灰66 kg/m~3,陶粒细集料493 kg/m~3,陶粒粗集料431 kg/m~3,预湿水107 kg/m~3,拌合水103 kg/m~3,减水剂8.25 kg/m~3,造纸污泥陶粒预湿24 h饱水后再与胶凝材料拌和。以造纸污泥陶粒混凝土制备轻质自保温墙体砌块,抗压强度能够达到MU5.0级的要求,传热系数为0.39 W/(m2·K),符合JGJ 26—2018《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》的要求。     

Al粉增强淤泥陶粒及其机理的研究

单纯的淤泥原料常常难以制备出性能理想的轻质高强陶粒,通过向淤泥中掺加Al粉或Al2O3粉,制备轻质高强陶粒。结果表明,Al2O3粉和Al粉皆能有效提高陶粒的强度,掺加Al粉效果更显著,Al粉较适宜掺量为5%;此时通过合适的焙烧制度能制得表观密度为1.27 g/cm3、吸水率为2.5%、颗粒强度为5.4 MPa的轻质高强陶粒,以及表观密度为1.53 g/cm3、吸水率2.1%、颗粒强度为11.7 MPa的优质高强陶粒;SEM、XRD分析发现,Al粉的掺入减少了陶粒内部孔隙的形成,反应所生成的刚玉相对陶粒增强具有重要作用,同时原位生成的Fe金属相使材料获得了一定的延性断裂特征,改善了陶粒的韧性     

造纸污泥制备烧结保温砌块的试验研究

通过ANSYS软件对烧结保温砌块的块型及孔结构进行模拟分析,设计出烧结保温砌块的最佳孔结构。试验结果表明,用造纸污泥制备烧结保温砌块的烧成温度为1000~1050℃;当造纸污泥掺量为10%时,烧结保温砌块的各项性能指标较佳,其密度为933 kg/m~3,抗压强度为5.42 MPa,用该烧结保温砌块砌筑的墙体传热系数为1.217 W/(m~2·K)。     

污泥陶粒的烧制与孔结构研究

阐述了以城市污泥,黄土和膨润土烧制轻质污泥陶粒,分析了孔隙结构对污泥陶粒的物理性能的影响。研究结果表明:(1)适合烧制轻质陶粒的原料配合比(干重):污泥30%,膨润土20%,预热温度350℃,烧制温度1 160℃;以此方案制得的陶粒松散密度为257 kgm3,筒压强度为0.74 MPa,吸水率为21%,软化系数为0.93;(2)污泥陶粒空隙占总体积多少主要与陶粒化学组成,原料的物理性能和烧制工艺有关,空隙的均匀程度影响陶粒的筒压强度和松散密度。     

着色玻璃

将特定量的着色剂:Er_2O_3、CeO_2、Nd_2O_3、CdS、NiO、K_2Cr_2O_7、Fe_2O_3、CuO、Co_3O_4、MnO_2、Se、C 和银、铜着色剂与玻璃粉末混合烧结、可较经济地制得优质着色玻璃。其着色剂的使用量(重量%)为:Er_2O_3:0.1—20;CeO_2:0.03—40;     

聚氨酯木塑复合材料协效阻燃抑烟及性能

添加一定比例聚磷酸铵(APP)和三氧化二铁(Fe_2O_3)制备聚氨酯木塑复合材料,采用锥形量热(CONE)、极限氧指数(LOI)、烟密度(SDT)、压缩实验、24 h吸水率测试、场发射扫描电镜(FE-SEM)探讨加入APP和Fe_2O_3对聚氨酯木塑复合材料的协同阻燃抑烟性能、力学性能、吸水性能的影响。结果表明:加入一定比例的APP和Fe_2O_3对聚氨酯木塑复合材料具有一定的协效阻燃抑烟性,热释放速率峰值(PHRR)下降了39.8%,0~300 s具有最低的总热释放值,同时烟雾因子曲线、烟密度均表现出Fe_2O_3对APP/WPC具有良好的抑烟效果;压缩实验表明,加入两种阻燃剂样品的力学性能虽有所降低,但是仍高于加入单一阻燃剂的样品,这可能是由于Fe_2O_3与APP具有一定的相容性,同时一定比例含量的Fe_2O_3能够提高APP/WPC的力学性能。24 h吸水率说明Fe_2O_3与APP的加入能够使样品的吸水性能在一定程度上增加,但仍低于只加入APP的样品。     

低重金属城市污泥钢渣陶粒的制备

在对城市污泥和炼钢废渣进行元素分析的基础上,进一步利用处理后的城市污泥和炼钢废渣制备出轻骨料陶粒,获得了适宜的工艺条件:炼钢废渣加入量为城市污泥质量的35%,预热温度为400℃,预热时间为20~25 min,焙烧温度为1100℃,焙烧时间为15~20 min。在此条件下,制备的陶粒堆积密度为546~523 kg/m~3,吸水率为7.6%~7.8%,抗压强度为5.7~6.1 MPa,符合GB/T17431—2010中600密度等级高强轻集料的性能要求。     

镁还原渣泡沫玻璃的制备及性能

以镁还原渣、玻璃粉为主要原料,(NaPO_3)6为助熔剂,Na_2B_4O_7·10H_2O为稳泡剂,CaCO_3为发泡剂,采用烧结法制备镁还原渣泡沫玻璃,研究了镁还原渣掺量对泡沫玻璃的物相组成、密度、气孔率、力学性能等的影响,结果表明:镁还原渣制备的泡沫玻璃,主要晶相为CaSiO_3,还有少量Ca_2SiO_4。当镁还原渣掺量为35%,在1000℃下烧结30 min时,制得的镁还原渣泡沫玻璃性能较好,气孔分布均匀,表观密度682 kg/m~3,孔隙率59.78%,吸水率0.66%,抗压强度10.23 MPa。     

废弃混凝土掺量对陶粒性能和微观形貌的影响

采用建筑垃圾中的混凝土和红砖为原料,粉煤灰和铁粉为外加剂进行试验。考察了物料配比、外加剂掺入量对陶粒堆积密度、表观密度、吸水率和筒压强度的影响。试验表明陶粒的最佳配方为46.5%混凝土、46.5%红砖、5%粉煤灰、2%铁粉;工艺为预热温度500℃、预热时间为40 min,焙烧温度1 200℃、焙烧时间15 min。得到的建筑垃圾陶粒堆积密度为0.71 g/cm3、表观密度为1.71 g/cm3、吸水率为0.23%、筒压强度为11.60 MPa;微观分析陶粒主晶相为SO2和正长石,且其孔隙均匀,出现少量连通孔。     

赤泥轻质陶粒的制备

以赤泥、粉煤灰、膨润土为主要原料,掺加一定量的成孔剂和稳泡剂,通过烧结工艺制备了赤泥轻质陶粒。研究了成孔剂掺量对赤泥陶粒性能的影响。利用扫描电子显微镜对赤泥轻质陶粒进行了微观形貌分析。结果表明,当成孔剂产量为6%时,最佳试样的表观密度为731kg/m3,堆积密度为547kg/m3,筒压强度为3.3MPa,吸水率为9.7%。