协同利用提锌二次窑渣和疏浚泥制备陶瓷的工艺优化

针对沿海钢铁产业聚集区冶金粉尘提锌后排放的大量二次窑渣以及港口河道等疏浚过程排出大量疏浚泥难以利用的现状，根据窑渣高铁高钙和疏浚泥高硅高铝的组分特点，协同利用二次窑渣和疏浚泥制备建筑陶瓷，并采用X射线衍射分析、傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜和电感耦合等离子体质谱仪测定不同组成(窑渣和疏浚泥比例从60∶40增加到80∶20)和不同工艺条件制备陶瓷样品的矿物组成、微观结构和重金属浸出浓度等性能。研究结果表明：在最佳烧成条件下(窑渣∶疏浚泥质量比为70∶30,焙烧温度为1 180℃,焙烧时间为40 min,预热温度为500℃,预热时间为10 min)烧制陶瓷的性能优良，其中，抗折强度为85 MPa, 1 h吸水率为0.15%,表观密度为2 180 kg/m³,陶瓷中Cr、Mn、Ni、Cu、Zn和As等重金属元素的浸出结果满足国家标准要求。该窑渣-疏浚泥陶瓷的主要矿物为普通辉石相，其次是赤铁矿，其中辉石相粒径为2～5μm且大量均匀析出，有利于提高其力学性能。陶瓷在致密化过程产生了液相烧结，这使得整体结构致密，吸水率低，有利于对重金属元素的固结。