利用废旧电池回收产生固废协同建筑弃土制备陶瓷砖的试验研究

利用废旧电池回收产生固废、建筑弃土替代粘土制备陶瓷砖。探究废旧电池回收产生固废掺入量、烧结温度、烧结时间等对陶瓷砖的吸水率、体积密度及抗压强度的影响,并结合X射线衍射仪(XRD)分析陶瓷砖的晶体结构。研究结果表明:在成型压力25 MPa、铁铝矾渣掺量30%、废石墨粉掺量3%、烧结温度950℃、保温时间90min的较优条件下,制备出陶瓷砖体积密度为1.46 g·cm~(-3)、吸水率15%、抗压强度 20 MPa,满足国家建材标准(GB/T 4100-2015)陶质砖的要求。     

利用转炉钢渣和废陶瓷磨细粉制备再生陶瓷砖

利用转炉钢渣和废陶瓷粉制备再生陶瓷砖。以试样砖主要性能指标为衡量依据,研究确定最优烧制工艺条件,及工艺条件对其各项性能指标的影响。结果表明:转炉钢渣的掺量、烧成温度、成型压力对吸水率和气孔率的影响先降低后增大;对试样体积密度及抗压强度的影响均先增大后降低。最优原料配比为15%转炉钢渣、85%废陶瓷磨细粉。最优烧成温度为1130℃、成型压力为95 MPa、保温时间为45 min。最佳工艺条件制得陶瓷砖试样的抗压强度为23.5 MPa、吸水率为0.52%、气孔率为0.97%。放射性Ir≤1.3,IRa≤1.0,符合GB/T 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》A类装饰装修材料标准。     

电解锰渣－废玻璃低温烧结制备陶瓷砖的研究

以电解锰渣和废玻璃为主要原料,采用低温烧结法制备陶瓷砖,探讨了烧结温度、电解锰渣及废玻璃的含量对陶瓷砖基本性能的影响。结果表明,随着烧结温度的升高,陶瓷砖吸水率先减小后增大,体积密度先增大后减小;随着锰渣含量的增加,陶瓷砖的吸水率逐渐增大,体积密度逐渐减小;随着玻璃含量的增加,陶瓷砖的吸水率逐渐减小,体积密度逐渐增大。40 g陶 瓷原料,当锰渣的添加量为32%（质量分数）、玻璃的添加量为10 g、烧结温度为900 ℃时,得到的陶瓷砖的吸水率最低、体积密度最大。     

生活垃圾焚烧底渣资源化制备陶瓷砖

实验通过垃圾焚烧底灰制备陶瓷砖,并通过正交分析法研究灰渣添加比例、烧结温度、保温时间3个因素对于陶瓷砖破坏强度、线膨胀率、吸水率等性能的影响。研究结果表明:(1)3个因素的影响重要程度依次为:烧结温度灰渣添加比例保温时间;(2)添加垃圾焚烧底渣导致坯体破坏强度降低,但对线膨胀率与吸水率无显著影响;(3)将陶瓷砖的烧结温度适当升高,有利于降低坯体吸水率,增加坯体破坏强度;(4)陶瓷砖的烧结温度在1 075℃时,其坯体线膨胀率最小;(5)较优实验条件为:烧结温度1 100℃、保温时间13min、额外添加灰渣比例20%,此时制得的陶瓷砖样品各项主要指标性能达到国家标准《GB/T 4100-2015陶瓷砖》,附录L,干压陶瓷砖E10%,BⅢ类———陶质砖。     

表面活性剂对钡渣陶瓷砖结构和性能的影响

以钡渣和高岭土为主要原料,通过表面活性剂辅助制备钡渣陶瓷砖,研究不同类型表面活性剂在制备过程中的分散和助熔作用,分别用XRD、SEM表征钡渣陶瓷砖的相结构和微观形貌,并通过吸水率、抗压强度、硬度测试分析其性能。研究表明,表面活性剂对钡渣陶瓷砖相结构无影响,其分子基团所含C原子数与钡长石相晶粒尺寸呈负相关性,与晶格畸变呈正相关性;添加表面活性剂的钡渣陶瓷砖为韧窝断口,吸水率高,未添加表面活性剂的钡渣陶瓷砖为解理断口,吸水率低;在力学性能方面,非离子表面活性剂PEG1000对钡渣陶瓷砖的抗压强度和硬度表现最好,而阳离子表面活性剂CTAB与两性表面活性剂DHSB没有优异表现。     

高掺量酸浸锰渣烧结试块的制备及其机理的研究

本文以酸浸锰渣为主要原料制备烧结试块,研究了烧成温度、成型压力、粘土掺入量和电石渣掺人量等因素对试块抗压强度和相组成结构的影响.结果表明:当烧成温度1100℃,成型压力15 MPa,酸浸锰渣81％,粘土掺量9％,电石渣掺量10％时,烧结试块的抗压强度达到最大,可达到63.52 MPa;该条件下的XRD分析表明,鳞石英、钙硅石等新晶相生成,硬石膏含量增大,以赤铁矿、石英和硬石膏为骨架,赋予试样强度,硬石膏含量的增大说明起到了固硫的作用,环保效益明显.     

工艺参数对抛光渣轻质陶瓷砖性能的影响

近年来我国陶瓷行业发展迅速,每年产生约1 000万吨陶瓷抛光渣,但只有5%被利用。本文以陶瓷抛光渣作为研究对象,辅以球土、瓷片砂和中温砂等原料,以SiC为孔结构调控剂来制备轻质陶瓷砖,运用一系列正交试验得出最佳的烧结制度,并探究烧成温度与球磨时间对抛光渣轻质陶瓷砖的性能影响。结果表明,烧成温度的升高会改善轻质陶瓷砖内部连通孔和气孔均匀性,在1 160℃时,轻质陶瓷砖的体积密度、抗压强度、显气孔率最大,分别为1.24 g/cm³、35 MPa、20%,吸水率为20.38%;当球磨时间从10 min延长至110 min时,轻质陶瓷砖颗粒变细,表面能增大,液相量增多,发泡量增多,使连通孔、气孔均匀性得到改善。     

药厂污泥制备水处理用多孔流离球填料

研究利用药厂的污泥和普通粘土为主要原料,烧结制备水处理生物膜法应用的流离球填料及其处理药厂污水的效果。分别考察了烧结温度和污泥用量对多孔填料的抗压强度和吸水率的影响。实验结果表明,烧结温度在1100℃±20℃时,填料的抗压强度可达30MPa;污泥用量越大填料的吸水率越大。此外,烧结温度对CODCr去除率有很大影响。用药厂污泥制备流离球填料,一方面利用了固体废弃物,另一方面获得了环保水处理填料,具有经济效益。     

原料配比对工业固废多孔陶瓷性能和形貌的影响

为最大限度地利用工业固废,以镁渣、粉煤灰、电石渣等固废为原料,经高温烧结制备多孔陶瓷材料,研究了三种固废原料的配比对多孔陶瓷烧失率,气孔率,吸水率,体积密度,抗压强度,微观形貌以及物相的影响.实验结果表明:烧结温度1150℃,保温时间为4 h,镁渣、粉煤、电石渣配比为70:25:5时,所制备的多孔陶瓷具有最大抗压强度,98 MPa;配比为60:15:25时,多孔陶瓷具有最大气孔率,57％;配比为60:30:10时,多孔陶瓷骨架完整,微孔分布均匀.多孔陶瓷的物相主要以CaO和SiO2高温反应的产物偏硅酸钙,硅酸二钙或硅酸钙镁为主,含有少量铝硅酸盐和铁酸盐.     

一步直接烧结制备全固废煤气化渣微晶玻璃的性能变化研究

以煤气化渣为原料，采用一步直接烧结法制备了全固废煤气化渣微晶玻璃，并研究了烧结温度和时间对全固废煤气化渣微晶玻璃晶相演变、机械物理性能和微观结构的影响。结果表明，煤气化渣具有较强的析晶能力，得到的微晶玻璃主晶相为钙长石相。在800～1 150℃,随烧结温度的升高，微晶玻璃结晶度先增高后有所降低。过高的烧结温度会使微晶玻璃内部出现片状结构，理化性能下降。烧结温度在1 110～1 120℃,微晶玻璃晶粒细小且分布密集，表现出较好的物理性能。烧结时间对样品性能的影响较小。在烧结温度1 120℃、烧结时间2 h条件下，微晶玻璃维氏硬度为6.92 GPa,抗折强度为38.29 MPa,抗压强度为432.72 MPa,体积密度2.618 g/cm³,吸水率为0.21%,耐酸碱性分别为3.13%和0.92%,力学性能较优，但吸水率及化学稳定性方面还有较大提升空间。     

利用工业废渣生产多微孔胶凝材料的研究

以粉煤灰、电石渣和脱硫石膏为主要原料,掺加少量矿化剂、黏结剂和造孔剂,采用一次低温烧成工艺,制备出具有多微孔结构的新型无机胶凝材料,并对产品性能进行了研究。采用优化配方,在预热温度为400 ℃、焙烧温度为1 220 ℃、保温时间为25 min条件下制备的多微孔胶凝材料,其吸水率为2.10%、表观密度为1.32 g/cm³,3 d抗压强度为8.56 MPa。通过XRD分析可知,合成材料的主要矿物相为硅酸钙和钙铝黄长石。材料采用工业废渣制备,集多孔性和胶凝性,可部分代替水泥和陶粒制成保温砂浆,达到环保节能的目的。     

粉煤灰基多孔陶瓷的制备及吸附性能研究

对粉煤灰基多孔陶瓷的有效利用不但能够减少粉煤灰对环境的污染，而且在废水处理等领域表现出较高的应用价值。本文以粉煤灰为主要原料，膨润土为黏结剂，活性炭为造孔剂，采用直接成型烧结工艺制备了一种性能优异的多孔陶瓷材料，并研究了烧结温度和活性炭用量对多孔陶瓷结构与性能的影响。结果表明，粉煤灰/膨润土烧结形成陶瓷骨架，活性炭氧化形成孔洞结构，在两者协同作用下形成多孔陶瓷材料。随着烧结温度的升高和活性炭用量的减少，多孔陶瓷材料的显气孔率和吸水率减小，体积密度和抗压强度增大。当烧结温度为1 100℃和活性炭用量为60%(质量分数)时，所制备的多孔陶瓷综合性能更优，显气孔率为61.75%,体积密度为0.93 g·cm^-3,吸水率为63.48%,抗压强度为4.29 MPa,对浓度为100 mg·L^-1的Pb²⁺溶液的去除率为98.4%,饱和吸附量高达45.79 mg·g^-1。     

KOH改性电石渣脱除羰基硫的性能研究

以电石渣为原料,采用过体积浸渍法制备KOH改性电石渣,考察了不同制备条件及工艺条件对脱除羰基硫(COS)的影响,并通过N₂-BET、SEM-EDS、XPS、FTIR等方法进行表征,初步探究了改性电石渣的脱硫性能及反应过程,发现KOH改性电石渣脱除COS的过程中主要发生催化水解、氧化反应及酸碱吸附。结果表明,最佳制备条件为焙烧温度800℃、焙烧时间6 h,KOH最适添加量为25%;在此条件下,当入口浓度、反应温度和空速分别为600 mg/m³、25℃和5733 h^-1时,KOH改性电石渣脱除COS效果最佳,穿透吸附量为43.70 mg/g。     

以二水石膏为发泡剂制备多孔陶瓷及其性能研究

以二氧化硅、氧化铝分析纯为主要原料,二水石膏为发泡剂制备多孔陶瓷,研究发泡剂的用量和烧成温度对多孔陶瓷导热系数、质量吸水率、抗压强度的影响。研究结果表明：随着发泡剂用量和烧成温度的提高,多孔陶瓷的吸水率增大,抗压强度下降。当烧成温度1260℃,二水石膏用量6%时,制备的多孔陶瓷晶相主要为石英和镁橄榄石,吸水率6.83%、导热系数0.315 W/(m·K)、抗压强度13.68 MPa,具有良好的综合性能。     

电解锰渣制备陶瓷砖

为减少电解锰渣对环境的污染,降低重金属锰的毒性,研究了以电解锰渣为主要原料制备陶瓷砖.首先利用CaO-Al_2O_3-SiO_2三元系统相图获得初始配方,然后用正交试验法确定最优配方.在最优配方中,电解锰渣的质量分数高达40%.采用较低温度快速烧成工艺,烧成温度为1079 ℃,烧成时间为30 min.制得的陶瓷砖"主晶相"为普通辉石与锰钙辉石,吸水率为1.86%,主要性能指标符合GB/T 4100-2006<陶瓷砖>中的BⅠb类标准.实验结果显示,重金属锰出现在锰钙辉石的晶格中,成为其晶体结构的组成部分,完成了对锰的解毒.     

防静电陶瓷砖的制备与性能研究

本文以仿古砖净白料(一种制备仿古砖用的陶瓷配合料,下简称净白料)、AZO粉体(ZnO导电粉,下同)为原料,采用独创的包裹技术制备了体电阻值达107Ω的浅色防静电陶瓷砖。同时,探讨了不同的包裹工艺参数对防静电陶瓷砖性能的影响,并利用吸水率测定仪、数显式抗折仪、无釉砖耐磨试验仪,以及绝缘电阻测试仪表征样品的吸水率、抗折强度、耐磨度和导电性能。结果表明:在1170℃烧结温度下,采用包裹技术获得了性能优良的防静电陶瓷砖,样品吸水率为0.05%、抗折强度达44.10 MPa、耐磨度为205.00 mm3、表面电阻为5.90×107Ω、体积电阻为3.10×107Ω。因此,采用包裹技术能够制备出性能达到国家标准的防静电陶瓷砖。     

烧成制度对干法造粒制备轻质陶瓷砖性能的影响

以抛光废渣、高铝泥、恒峰砂、力鸿砂、黑滑石为原料,采用干法造粒工艺,在1 100℃~1 200℃,保温时间为10~30min条件下,制备轻质陶瓷砖,并研究了烧成制度对轻质陶瓷砖性能的影响。结果表明:随着烧成温度的升高,轻质陶瓷砖线膨胀率逐渐升高;吸水率呈先升高再降低而后升高的趋势,在1 170℃时达到最低值;抗折强度和容重随着烧成温度的升高逐渐降低。随着保温时间的延长,试样容重和抗折强度逐渐降低,但变化不明显。烧成温度为1 160℃,保温时间为15min时,制备的轻质陶瓷砖抗折强度为6.3MPa,吸水率为2.3%,闭气孔率为71.2%,容重为0.64g/cm3。     

疏浚淤泥配比天然粘土制备建筑陶瓷的研究

为减少疏浚泥对环境的严莺破坏,同时有效减少建陶行业对优质天然矿物原料的开采,研究了以河涌淤泥为主要原料制备陶瓷砖.通过采用XRD、多元素快速分析仪等手段,分析了珠江三角洲地段4个不同采样点淤泥的矿物组成、化学组成、重金属含量等基本的物化性能.实验研究表明,该区域淤泥矿物成分主要是伊利石、高岭石、蒙脱石等粘七矿物,以淤泥为主要原料,配比适量的天然粘上制备试样,结果表明:河涌淤泥最佳用量范围为15%～20%,样品最佳烧结温度范围为1180～1200℃,试样烧结程度好,收缩幅度1.64%～1.95%,吸水率理想;当河涌淤泥使用量范围为20%以上时,试样烧结性能差,吸水率增大,容易鼓泡变形,颜色变深.     

干法电石渣杂质赋存及高效分离研究

电石渣中Ca(OH)₂含量达到了80%以上，针对电石渣中包含的大颗粒杂质影响其资源化利用的问题，采用了XRD,XRF, XPS, FTIR和化学分析等方法对杂质组分进行了系统分析，采用短程气固高效分离工艺对电石渣进行旋风分离，研究了旋风分离过程对杂质的分离效果和产品应用的影响。结果表明，电石渣中的碳主要以碳单质和碳酸盐形式存在，铝硅多以铝硅酸盐形式存在，硫主要以硫酸盐、硫化物和硫醇的形式存在；旋风分离后电石渣中粗颗粒显著富集，铁在粗渣中富集现象显著，铝硅和钙组分未富集，细渣中酸不溶物含量显著减少。利用电石渣制备活性氧化钙，旋风分离细渣所制备的氧化钙产品抗压强度达到了5.1 MPa，相对于原渣和旋风分离粗渣均提高了约50%；细渣制备的活性氧化钙产品中酸不溶物质量分数与原渣和粗渣相比也显著降低，为0.46wt%。本研究为电石渣的杂质分析及工业化应用提供了依据。     

锰渣对烧结陶瓷制品物理性能的影响

以锰矿渣、陶土为主要原料,通过经混合、成型、干燥和烧成等工艺制得锰渣陶土烧结陶瓷制品,实验通过测定不同的锰矿渣含量、烧结温度和气体介质,对样品的收缩率、吸水率、弯曲强度进行了分析,实验数据表明:锰渣粉含量20%、烧结温度850℃、在氮气氛围中烧结,产品收缩率、吸水率、弯曲强度达到最佳效果,试验样品具有耐高温、高弯曲强度、抗腐蚀性等一系列优良性能。