粉煤灰陶粒制备试验研究

粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物,粉煤灰主要用于混凝土添加剂,附加值较低.为了提高粉煤灰的利用价值,本研究利用粉煤灰制备轻质高强陶粒.在1100 ℃煅烧时,粉煤灰陶粒烧结出现新物相钙长石,在1200 ℃煅烧时,石英相溶解到烧结物相中,粉煤灰陶粒烧结出现新物相普通辉石,煅烧温度控制在1100~1200 ℃范围较适宜.煅烧温度增加到1200 ℃时,筒压强度达到6.3 MPa左右,体积密度达到1.6 g/cm3左右.当P值较低时,粉煤灰陶粒的烧成温度降低,陶粒容易烧胀,当P值超过10时,粉煤灰陶粒的烧成温度过高,粉煤灰陶粒不易发生膨胀.     

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%.     

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.     

油页岩渣超轻陶粒的研制

以桦甸市示范电厂油页岩渣为主要原料,用新的烧胀试验方法开展了超轻陶粒的研制,采用自制的新试验装置,烧制出的陶粒接近实际回转窑水平,并可专门烧制小颗粒陶砂,可比现在烧胀试验方法工作效率提高约50倍;并以国产陶粒设备,提出拟建年产20万m3陶粒工厂工艺方案设计,对窑炉两端的余热利用提出了可行方案.油页岩渣SiO2,Al2O3,R2O含量适中,特别是含碳非常小,可以人为地调整发泡剂的用量而控制陶粒的密度,使在1030～1100℃范围内烧制出300～500级陶粒或陶砂.     

粉煤灰-脱硫灰制备免烧种植陶粒的研究

以粉煤灰和脱硫灰为主要原料,通过蒸汽养护制备粉煤灰-脱硫灰免烧种植陶粒。考察了蒸养时间、蒸养温度、n(SiO_2)/n(Na_2O)、脱硫灰掺量和发泡剂掺量对粉煤灰-脱硫灰免烧种植陶粒性能的影响。利用XRD、SEM和EDS对陶粒的物相组成、微观形貌和微区成分进行了分析。实验结果表明:在蒸养时间8h、蒸养温度80℃、n(SiO_2)/n(Na_2O)=5.0、脱硫灰掺量5%、发泡剂掺量0.75%时,可制备出筒压强度为3.56MPa、吸水率为19.95%、堆积密度为931kg/m~3的种植陶粒。陶粒表面光滑,外型美观,内部孔隙结构发达,吸水能力较强,富含Si、Ca和S等元素,适合植物生长需要。     

利用煤矸石制备陶粒的配比和烧结制度的试验研究

以煤矸石为主要原料,采用烧结法研制陶粒.通过研究原料配比和烧成制度对陶粒性能的影响,得出制备陶粒的最佳配比为煤矸石∶粉煤灰∶混合料=80∶ 10∶10,外掺1％甲基纤维素;利用正交试验确定了煤矸石陶粒的最佳烧结制度:预热温度300℃、预热时间15 min,烧成温度1100℃、烧成时间45 min,分析表明影响陶粒吸水率的主要因素是预热时间,影响堆积密度的主要因素是烧结时间.并对产品进行了微观结构分析(SEM).     

改性粉煤灰陶粒的制备及其吸附SO2性能研究

以改性粉煤灰为主要原料,掺杂膨润土、石灰石及水泥,经造粒、烘干、焙烧等工艺制得陶粒。利用扫描电镜(SEM)、比表面和孔径分布测定仪等方法对其表征。考察了陶粒对SO2的吸附性能。结果表明:质量比为改性粉煤灰∶膨润土∶石灰石∶水泥=10∶1∶1∶0.4,在500℃下烧制10 min得到3～4 mm的陶粒,陶粒比表面积为32.8 m2·g-1,陶粒表面粗糙,内部多孔。该陶粒对SO2最大吸附容量为30.939.5 mg·g-1。     

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。     

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。     

景德镇电厂粉煤灰的理化性质分析与表征

粉煤灰是烧煤发电后产生的一种工业废渣。本文采用Mastersizer2000型激光粒度分析仪、DSC/TG、XRD与SEM等测试手段,对景德镇电厂粉煤灰的理化性质进行了分析和表征。结果表明:景德镇电厂粉煤灰是由平均粒径大小为31.5μm的细微颗粒组成,粒度主要分布在1～100μm;其化学成分主要为SiO2、A12O3与Fe2O3,三者总含量高达84.4%,其次是MgO、K2O、CaO、Na2O;其物相成分主要有石英、莫来石、赤铁矿与玻璃相。