粉煤灰高强陶粒制备研究

为了提高粉煤灰综合利用率,开发了一种以高铝粉煤灰为主要原料,赤泥为助溶剂,膨润土为粘结剂,采用高温烧结工艺制备高强陶粒的方法。通过正交试验探究不同原料配比及烧结制度对陶粒性能的影响。自制一种造孔剂,研究造孔剂添加量对陶粒性能的影响。采用扫描电子显微镜及X射线衍射仪对陶粒显微结构及物相组成进行分析。试验结果表明,在赤泥添加量为15%,膨润土添加量为5%,烧结温度1 290 ℃,烧结时间20 min条件下可制备出吸水率3.2%,筒压强度21.1 MPa的高强陶粒。通过调节造孔剂的添加量可以得到不同密度等级的高强陶粒产品,随着造孔剂含量增多,陶粒密度减小,强度降低,但仍能达到10 MPa以上。粉煤灰高强度陶粒的开发预期可为承重型建筑构件提供原料支撑。     

正交设计优化粉煤灰-煤矸石质多孔陶粒的制备过程

以粉煤灰为主要原料,采用添加造孔剂法制备出了多孔陶粒。为了优化工艺参数,得到性能较好的粉煤灰多孔陶粒,通过正交试验设计,系统地研究了煤矸石的掺量、成孔剂、烧结温度对多孔陶粒的物理化学性能的影响,如气孔率、吸水率、抗压碎强度、物相组成和显微形貌等。研究结果表明,成孔剂是影响多孔陶粒性能的最主要因素。当煤矸石掺量20%、成孔剂15%,经1160℃烧成的多孔陶粒样品有着较大的抗压碎强度,显气孔率也达到58.22%。样品的晶相组成为钙长石,及少量的方石英和赤铁矿。其内部孔隙丰富,大孔与小孔交错分布,是一种兼具较高气孔率和较强力学强度的优质多孔陶瓷。     

煤矸石对粉煤灰陶粒滤料性能的影响

以粉煤灰、黏土为主料,添加不同比例的造孔剂煤矸石制备粉煤灰陶粒滤料,研究了煤矸石用量对粉煤灰陶粒滤料性能的影响,结果表明,随着煤矸石比例的提高,粉煤灰陶粒滤料的烧失量、吸水率及比表面积逐渐增大,而堆积密度、强度和耐酸碱性逐渐减小。     

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.     

硅藻土掺杂钨渣制备多孔陶粒及其性能研究

为充分利用我国粘土资源和消除排放量巨大的钨渣对环境造成的污染,以硅藻土为基质材料,固体废弃物钨渣为辅料,采用添加造孔剂法制备多孔陶粒材料,研究了造孔剂添加量和烧结温度对其性能的影响。通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜等分析技术对试样进行了性能表征。结果表明:随着复合造孔添加量的增加,气孔率、吸水率和粉化率也随之增加,密度则下降。烧结温度的提高则可以有效的降低粉化率,并且多孔陶粒材料的主要物相组成基本不变。而当烧结温度高于1075℃时,气孔率和吸水率会显著下降。造孔剂添加量为40%,烧结温度为1000℃时,可制得粉化率较低、气孔发达的多孔陶粒吸附材料。将在最佳工艺条件下制取的多孔陶粒对氨氮废水进行吸附试验,在300 min时单位吸附量可达1.3 mg/g。     

烧结制度及造孔剂用量对粉煤灰基多孔陶瓷膜支撑体性能的影响

以粉煤灰为原料,采用挤压成型和固态粒子烧结法制备管状粉煤灰基多孔陶瓷膜支撑体.采用TG-DSC技术对粉煤灰进行了热分析,采用SEM和XRD技术对样品的微观结构及物相组成进行了分析,并测定了样品的开孔率、抗压强度及空气渗透速率等性能指标.研究了烧结温度、保温时间和造孔剂添加量对支撑体性能的影响.结果表明:支撑体晶相组成主要为赤铁矿、红柱石和石英;烧结温度为1000 ℃,保温2 h,仅添加1%的粘结剂,不添加造孔剂的条件下制备出的管状支撑体综合性能最优,此时的支撑体孔隙率为44.95%,抗压强度为8.92 MPa,空气渗透速率为2.57×104 m3·h-1·m-2·MPa-1.     

造孔剂种类对粉煤灰多孔陶瓷性能的影响研究

以工业废弃物粉煤灰为主要原料,采用添加造孔剂法,分别以淀粉和煤粉为造孔剂,模压成型,在1000℃固相烧结制备粉煤灰多孔陶瓷,用SEM测试分析手段表征不同条件下粉煤灰多孔陶瓷的微观结构变化,研究了造孔剂种类及用量对显气孔率、抗弯强度、吸水率、体积密度、耐酸碱性能的影响.     

造孔剂对粉煤灰-城市污泥多孔陶瓷性能的影响

以粉煤灰和城市污泥为主要原料,使用淀粉和稻壳为造孔剂,再辅以膨润土、无水硅酸钠为添加剂制备多孔陶瓷。对多孔陶瓷的性能进行了研究,采用XRD、SEM表征多孔陶瓷的微观结构。结果表明,使用稻壳和淀粉作造孔剂都能制备出具有一定的强度和显气孔率的多孔陶瓷,使用稻壳作造孔剂时性能略优于淀粉。当使用40%量稻壳作造孔剂时,可制备出的显气孔率为52.81%,抗折强度9.12 MPa,气孔呈三维连通的优质多孔陶瓷。     

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。     

双氧水发泡法制备泡沫陶瓷外墙保温板

本文以粉煤灰和铜尾矿为主要原料,掺加膨润土和赤泥,以长石为助熔剂,双氧水为发泡剂,聚乙烯醇为稳泡剂,采用浆料发泡烧结法制备泡沫陶瓷外墙保温板.确定了适宜的原料组成为粉煤灰40％％铜尾矿38％％长石10％％膨润土10％％赤泥2％％双氧水的加入量为5％％所制备的泡沫陶瓷的性能为:吸水率0.90％％体积密度1.10g/cm3、显气孔率为0.70％％抗压强度为8MPa、导热系数为0.15 W/m·k.     

响应面法优化粉煤灰基多孔陶瓷的制备工艺

为了探究沙柳木粉对于添加造孔剂法制备粉煤灰基多孔陶瓷的影响,在单因素试验的基础上,采用响应面法(RSM)优化制备工艺。依据回归分析研究添加造孔剂法制备多孔陶瓷的影响因子,获得较优的制备工艺:造孔剂添加量为15wt%,成型压力为10 MPa,保温时间为2 h,此条件下所烧制的多孔陶瓷显气孔率为34.23%。通过试验结果验证,响应面法对添加造孔剂法制备粉煤灰基多孔陶瓷最佳工艺条件优化方案合理可行。     

造孔剂和增强剂对工业固废基多孔陶瓷性能的影响

以镁渣,粉煤灰为原料,添加造孔剂(电石渣、碳粉)和增强剂(高岭土、膨润土)制备多孔陶瓷,并研究造孔剂和增强剂种类和含量对多孔陶瓷性能的影响.结果表明,添加造孔剂后,多孔陶瓷的烧失率、吸水率和气孔率升高,体积密度和强度降低.同等含量时,碳粉具有较好的造孔效果;多孔陶瓷的烧失率、吸水率和气孔率最高可分别达到30％,38％和53％,体积密度最小达到1.4 g/cm3;添加增强剂后,多孔陶瓷的强度大为提高,但其吸水率、气孔率降低,体积密度增加.高岭土的含量不大于10％时,其粘结增强效果明显优于同等含量膨润土的;多孔陶瓷的压缩强度可至28 MPa.     

多孔低介电氧化硅陶瓷材料的制备

采用氧化硅为原料,木屑作为造孔剂制备了多孔的氧化硅陶瓷材料。借助于气孔率测试、抗弯强度测试、介电性能测试和SEM测试手段分析了造孔剂和烧结助剂的添加量对材料性能的影响。结果表明:加入BN作为添加剂烧成的氧化硅抗弯强度最大可达到14.80MPa。加入木屑作为造孔剂制备的陶瓷可以形成明显的气孔,气孔率最高可达到48.40%,介电常数最低可以达到3.0。     

造孔剂对粉煤灰基多孔陶瓷膜支撑体的性能影响

以粉煤灰为主要原料,竹炭为造孔剂,采用干压成型法制备多孔陶瓷膜支撑体。详细研究了造孔剂添加量及烧成制度对多孔陶瓷膜支撑体的性能影响。采用场发射扫描电子显微镜、压汞仪、万能材料试验机和水通量测试装置等对多孔陶瓷膜支撑性能进行表征。当造孔剂添加量为12wt.%,烧成温度为1250℃,保温时间为20 min时,可以制备出抗折强度为25.03 MPa,平均孔径为1.25μm,水通量为3104.71 L/h.m~2.bar的多孔陶瓷膜支撑体。     

利用赤泥制备轻质高强保温装饰一体化建筑材料

利用赤泥为主要原料,添加建筑垃圾、抛光砖废料和粘土制备轻质高强保温装饰一体化建筑材料.通过改变赤泥用量、烧结温度、发泡剂添加量等条件,对样品体积密度、孔隙率、抗压强度进行了研究.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对样品物相组成和形貌进行表征.研究结果表明:赤泥用量为35%,发泡剂添加量为5%,烧结温度为1100℃时,制备样品的气孔分布均匀,孔径大小较一致,体积密度为0.26 g/cm3,孔隙率为73.28%,闭气孔率达到90.52%,抗压强度为7.83 MPa.     

浆料发泡烧结法制备泡沫陶瓷外墙保温板

本文以粉煤灰和铜尾矿为主要原料,掺加膨润土和赤泥,以长石为助熔剂,松香皂为发泡剂,聚乙烯醇为稳泡剂,采用浆料发泡烧结法制备泡沫陶瓷外墙保温板。确定了适宜的原料组成为粉煤灰40％、铜尾矿38％、长石10％、膨润土10％、赤泥2％;用松香皂发泡后泡沫引入量为15％时具有较好的综合性能。所制备的泡沫陶瓷的性能为：吸水率0．95％、体积密度1．00g／cm3、显气孔率为0．61％、抗压强度为7MPa、导热系数为0．1W／m·K。     

利用低温氯化渣制备发泡多孔陶瓷材料研究

为了提高低温氯化渣的烧结成瓷效果,以低温氯化渣为主要原料,结合剂选择铝酸盐水泥和白泥,烧结促进剂选择氧化铝微粉,采用半干法打击成型,研究了白泥、铝酸盐水泥和Al2O3微粉对低温氯化渣烧结性能的影响,试验表明:添加白泥、铝酸盐水泥和Al2O3微粉有利于低温氯化渣的烧结,可以提高低温氯化渣的烧结强度.选择木屑作为造孔剂,采用浇注成型方法制备发泡多孔陶瓷材料,试验表明:煅烧温度在1050℃,白泥添加量为30％,铝酸盐水泥添加量为5％,造孔剂添加量为7％,制得的低温氯化渣多孔陶瓷材料的吸水率为30％,强度为5 MPa,可以满足建筑墙体材料的使用要求.     

粉煤灰泡沫陶瓷的研制

以粉煤灰和氧化镁粉末为主要原料,添加适量粘结剂、分散剂和稳定剂等助剂,用添加造孔剂工艺研制粉煤灰泡沫陶瓷。通过对制品表观密度、开口孔隙率、吸水率等性能的测试,分析了造孔剂掺量、粉煤灰掺量对泡沫陶瓷性能的影响,并确定了其最佳掺量。     

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。     

利用电石渣制备结构用硅酸盐陶粒的研究

硅酸盐壳层陶粒的制备利用电石渣等作为钙质原料,粉煤灰作为硅质原料,在湿基电石渣掺量为37.5%~43.4%,温度为180℃,压力为1MPa的蒸压养护条件下得到了筒压强度高于10 MPa,经过15次冻融循环质量损失小于4%的细石英砂-粉煤灰-电石渣陶粒。所得陶粒堆积密度低于900 kg/m~3,表观密度低于1 800 kg/m~3;筒压强度较市售陶粒提高4~6 MPa,增幅达60%以上。采用标号52.5硅酸盐水泥可以配制出抗压强度80 MPa硅酸盐壳层陶粒混凝土,干表观密度比普通混凝土降低20.9%。硅酸盐壳层陶粒可以配置不同标号的轻混凝土(LWAC),陶粒在混凝土中具有显著强度提升效应,对混凝土强度的贡献优于碎石和烧结陶粒。