陶粒生产工艺与节能措施

介绍了陶粒的种类,不同种类陶粒的生产工艺和发展现状,分析了陶粒行业的能耗现状,提出了节能措施等建议。     

粉煤灰的综合利用

本文结合首钢建设自备热电站,概述了全粉煤灰陶粒试制中选择粘结剂、粘结剂浓度与成球、烧成温度对陶粒性能影响等试验情况,并阐述了全粉煤灰陶粒厂设计的产品与生产能力、原材料与燃料、生产工艺流程、主要参数和设计特点。     

氰化尾渣高温氯化焙烧制备陶粒

以氰化尾渣为主要原料,配以膨润土、钠长石、CaCl2、煤粉等辅料,利用高温氯化焙烧方法制备了陶粒。采用XRD、SEM、XRF、TG/DTA、ICP-OES等研究了氰化尾渣的物相成分、微观结构等理化性能,测定了陶粒成品的吸水率、堆积密度、重金属挥发率等,并对烧成效果最好的陶粒成品进行了微观结构分析。结果表明,氰化尾渣利用率最高能达到75%,得到的焙烧陶粒1h吸水率为9.45%、堆积密度为642.93kg/m3,Au、Ag、Cu、Pb、Zn等金属挥发率分别达到83.02%、65.31%、75.89%、90.65%、85.34%。     

用软锰矿渣陶粒从废水中吸附去除Ni2+

研究了用软锰矿渣混合粉煤灰及活性炭经高温焙烧制备陶粒,并用于从拟废水中吸附去除Ni~(2+),考察了陶粒投加量、废水pH、反应温度及Ni~(2+)初始质量浓度对陶粒吸附Ni~(2+)的影响。结果表明:不同温度下,软锰矿渣陶粒对Ni~(2+)的吸附反应符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,其中对Langmuir模型的拟合度在0.996以上,吸附属于单层吸附;吸附过程更符合准二级动力学方程,为非自发放热反应,升温不利于吸附反应进行;陶粒具有良好的再生性能,可以重复利用。     

钨尾砂轻质陶粒的制备研究

利用某钨矿尾砂库的尾砂以及红色粘土、燃煤炉渣和粉煤灰为主要原料研究制备了一种多孔轻质陶粒,通过正交试验得出制备陶粒的参数,包括原料配比、焙烧过程、焙烧温度、焙烧时间等。     

镁渣在陶粒支撑剂制备中的应用

通过对比添加镁渣对陶粒支撑剂物相、显微形貌以及制备工艺中的资源、能源消耗的影响,探索出一条利用镁渣废弃物的新途径。结果表明:镁渣不会对陶粒支撑剂的物相产生影响;相反,镁渣与原料中的一些氧化物在高温下形成了液相,使得陶粒具有更好的力学性能。因此,添加镁渣后,不仅可以降低陶粒的烧结温度,节省大量燃料能源,还能够大幅度缓解镁渣造成的环境负荷;另外,通过对生产过程中废料、废水、烟气余热等的循环再利用,一方面减少了环境污染,节能降耗,另一方面降低了企业的运营成本,产生良好的经济效益。     

拜耳法赤泥质陶粒滤料去除水中溶解油的研究

研究了不同配方的拜耳法赤泥质陶粒滤料对水中石油类溶解油的吸附除油效果。结果表明,在拜耳法赤泥、煤矸石、河道底泥、造孔剂质量比分别为40∶12∶40∶8和45∶17∶30∶8时,陶粒滤料除油效果显著,在相同条件下,陶粒的除油率接近活性炭但高于砂粒,废水中少量碳酸钠的存在更有助于陶粒的除油。     

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。本文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。     

高强陶粒浇注料的研制与应用

以焦宝石、陶粒为骨料 ,高铝水泥作结合剂及采用复合早强剂 ,研制成功高强陶粒浇注料。该浇注料具有早强、保温性能好、耐磨性能好、体积密度小、施工性能好等特点 ,在工业中应用效果良好     

碱浸和污泥强化对钢渣陶粒除磷效果的影响

为提高钢渣除磷效果,采用碱浸预处理,并添加污泥强化制备碱浸钢渣-蒙脱土-污泥复合钢渣陶粒,与钢渣-蒙脱土-可溶性淀粉复合陶粒进行对比研究,探讨强化后钢渣陶粒的除磷性能和除磷机理,考察含磷溶液中磷的去除。结果表明,两种钢渣陶粒的最大除磷率均可达到93%,磷酸盐浓度为1 mg/L时,碱浸-污泥强化钢渣陶粒的最佳投加量为0.5 g,显著低于未强化钢渣陶粒（1 g）。扫描电镜显示碱浸-污泥强化钢渣陶粒孔隙更为密集。X射线衍射表明两种陶粒内含多种金属盐,可与水样中磷酸根离子发生反应将其去除。两种陶粒对Langmuir吸附等温方程拟合度最高,碱浸-污泥强化钢渣陶粒吸附饱和时,最大吸附量（39.18 mg/g）高于未强化钢渣陶粒(19.18 mg/g)。两种陶粒对准二级动力学模型的拟合度高于准一级动力学模型,表明两种陶粒对磷吸附属于单分子层吸附,以化学吸附为主。     

城市生活污水处理厂污泥烧结制陶粒技术可行性研究

通过试验比较了“湿法造粒-烧结”和“干化-烧结”两种利用城市生活污泥烧结制陶粒的工艺流程可行性,分析了工艺流程和原料配比对污泥陶粒的产品强度、吸水率和表观密度等性能指标的影响,实验结果表明:“湿法造粒-烧结”工艺产品不能达到陶粒产品的强度和吸水率要求,污泥“干化-烧结”工艺能够得到合格的产品,且不会造成二次污染,综合考虑产品性能与经济性,“干化-烧结”工艺适宜的物料配比:干污泥50%,添加剂A30%～40%,添加剂B10%～20%。     

剩余污泥裂解灰陶粒吸附酸性矿山废水中Zn2+、Cu2+、Pb2+性能及机理

以剩余污泥裂解灰为主要原材料,按照剩余污泥裂解灰︰膨润土︰淀粉为6︰3︰1的比例混合,经过造粒、熟化、干燥,最后于1 050 ℃氮气气氛下煅烧60 min制备多孔陶瓷颗粒。采用SEM-EDS、XRD表征陶粒吸附酸性矿山废水中Zn2+、Cu2+、Pb2+前后的微观形貌、元素变化及晶体结构。结果表明,所制备陶粒表面粗糙,具有大量孔隙结构。当陶粒投加量为3 g,初始pH=3.2,反应时间24 h时,制备的剩余污泥裂解灰陶粒对于Zn2+、Cu2+、Pb2+ 去除率分别达到99.2 0%、85.1 0%、96.27%。初始pH为中性时陶粒吸附效果优于酸性条件。陶粒对于Cu2+、Pb2+的吸附过程符合准二级动力学模型,以离子交换为主;对于Zn2+,准一级与准二级动力学模型均能较好拟合,物理吸附与化学吸附发挥同等重要作用。陶粒吸附过程均符合Freundlich等温模型,对于Cu2+的吸附主要发生在非均相活性位点,对于Zn2+和Pb2+的吸附既可以发生在均相单层也可以发生在非均相活性位点。利用剩余污泥裂解灰制备多孔陶瓷颗粒,不仅可以用于酸性矿山废水中处理重金属离子,还能解决污泥处置的问题,达到以废治污的目的。     

城市生活污水处理厂污泥烧结制陶粒技术可行性研究

通过试验比较了“湿法造粒-烧结“和“干化-烧结“两种利用城市生活污泥烧结制陶粒的工艺流程可行性,分析了工艺流程和原料配比对污泥陶粒的产品强度、吸水率和表观密度等性能指标的影响,实验结果表明:“湿法造粒-烧结“工艺产品不能达到陶粒产品的强度和吸水率要求,污泥“干化-烧结“工艺能够得到合格的产品,且不会造成二次污染,综合考虑产品性能与经济性,“干化-烧结“工艺适宜的物料配比:干污泥50%,添加剂A30%～40%,添加剂B10%～20%.     

拜耳法赤泥陶粒改性及吸附废水中氟离子试验

研究了拜耳法赤泥质陶粒改性及吸附废水中氟离子的效果。结果表明,陶粒涂铁改性对废水中氟离子的去除效果有明显的提高,且容易再生循环利用。     

软锰矿脱硫尾渣陶粒对废水中Pb2+的吸附性能试验研究

研究了以软锰矿脱硫尾渣、粉煤灰及活性炭制备陶粒并用于去除废水中的Pb~(2+),考察了原料配比、预热和焙烧温度与时间、吸附温度、废水初始pH和Pb~(2+)质量浓度对Pb~(2+)吸附去除率的影响,确定了陶粒制备及吸附工艺参数。结果表明:按40%粉煤灰+5%活性炭+55%软锰矿渣配料,在预热时间20 min、预热温度400℃,焙烧时间5 min、焙烧温度1 050℃条件下制得陶粒;用所制陶粒从20℃、废水初始pH=5.0、Pb~(2+)初始质量浓度20 mg/L的废水中吸附去除Pb~(2+),Pb~(2+)去除率可达98.72%,吸附去除效果较好。     

油页岩灰陶粒吸附苯酚的实验研究

以油页岩灰为主要原料,通过烧结法制备陶粒,用其作为吸附剂,使油页岩资源得到综合利用.通过吸附苯酚实验,确定了陶粒中油页岩灰的最佳含量为90%,最佳烧结温度为1 150 ℃;苯酚的吸附率随着陶粒用量的增加而增大,对25.0 mL 0.1g/L的苯酚溶液,陶粒用量为2.0 g时,具有较好的吸附率;随着吸附时间的增加,苯酚的吸附率也逐渐增加,150 min达到吸附平衡;当苯酚初始质量浓度大于0.1 g/L时,陶粒对苯酚的吸附率达到70%左右,具有较好的应用价值.     

添加Nd_2O_3对陶粒支撑剂耐酸性影响的研究

通过向CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2体系中微量添加Nd2O3制备了一种耐酸性优良的陶粒支撑剂,并通过XRD和SEM等测试手段对样品耐酸机理进行了分析。实验结果表明,微量添加Nd_2O_3就能够明显提升压裂支撑剂的耐酸性能,酸溶解度最低值为0.43%,降低幅度达35.8%。添加Nd2O3能够改善显微结构、提高致密度并抑制耐酸性能较差的物相生成从而提高陶粒支撑剂耐酸性能。     

以钢渣水洗尘泥为原料制取陶粒的试验研究

以钢渣水洗尘泥为主要原料,配合粉煤灰和粘土为辅料,经搅拌、成球、干燥、预烧和焙烧后制成高强轻质陶粒。烧制的陶粒堆积密度539kg/m~3,表观密度1 063kg/m~3,吸水率2.4%,筒压强度4.5MPa,满足GB/T 17431-2010规定的普通轻集料600级的技术要求。利用钢渣水洗尘泥烧制陶粒,浸出液中的重金属离子浓度低于GB 5085.3-2007所规定的浸出毒性鉴别标准值,这表明高温焙烧工艺对陶粒中重金属有好的固化作用。     

城市生活污水处理厂污泥烧结制陶粒技术可行性研究

通过试验比较了“湿法造粒-烧结”和“干化-烧结”两种利用城市生活污泥烧结制陶粒的工艺流程可行性，分析了工艺流程和原料配比对污泥陶粒的产品强度、吸水率和表观密度等性能指标的影响，实验结果表明：“湿法造粒-烧结”工艺产品不能达到陶粒产品的强度和吸水率要求，污泥“干化-烧结”工艺能够得到合格的产品，且不会造成二次污染，综合考虑产品性能与经济性，“干化-烧结”工艺适宜的物料配比：干污泥50％，添加剂A30％～40％，添加剂B10%-20％。     

铁碳微电解陶粒处理六价铬废水研究

利用废线路板粉末为主要原料制备得到铁碳微电解陶粒,将其应用于六价铬废水处理。结果表明,该陶粒对废水中六价铬有很好的去除效果,且容易再生循环利用,达到以废治废、保护环境的目的。