高摻量粉煤灰制備多孔陶瓷板及其處理礦山廢水研究.pdf

1、粉煤灰是火電廠排出的一種固體廢物。近年來,隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和電力需求的提高,粉煤灰的排放量急劇增加,對(duì)生態(tài)環(huán)境造成極大的危害。合理利用粉煤灰可以降低其對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害,變廢為寶,因此研究粉煤灰回收利用有著重要的意義。
　　 多孔陶瓷由于其優(yōu)良、穩(wěn)定及特殊的物理性能和力學(xué)性能,較大的比表面積、高氣孔率,和可調(diào)控的孔徑分布,被廣泛應(yīng)用于冶金、能源、化工、電子、環(huán)保、生物等領(lǐng)域。粉煤灰的化學(xué)成分主要為SiO2和Al2O3,一般兩者總

2、含量都在60％以上,與制作陶瓷的粘土類原料相近,因此可以用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的陶瓷粘土原料。
　　 本實(shí)驗(yàn)通過混合不同配比的粉煤灰、高嶺土、助熔劑以及造孔劑,半干壓制成型后得到圓餅型坯體,經(jīng)高溫?zé)Y(jié),制得多孔陶瓷試樣。研究了粉煤灰摻量、助熔劑、燒結(jié)溫度、保溫時(shí)間、造孔劑種類及其添加比例等各種因素對(duì)多孔陶瓷的抗折強(qiáng)度、氣孔率、燒成收縮率和吸水率等性能的影響。
　　 實(shí)驗(yàn)表明,粉煤灰的摻量和助熔劑種類對(duì)試樣的抗折強(qiáng)度和氣孔率性能有一

3、定的影響。隨粉煤灰摻量的增加,燒結(jié)樣品的抗折強(qiáng)度和氣孔率大致呈先增大后減小的趨勢(shì)。以長(zhǎng)石為助熔劑制備出的樣品具有較高的抗折強(qiáng)度和氣孔率。燒結(jié)溫度、保溫時(shí)間對(duì)試樣有極大的影響,試樣抗折強(qiáng)度隨燒成溫度的升高而增大,氣孔率隨燒成溫度的升高而減小。隨著保溫時(shí)間的增加,氣孔率先增大后減小,抗折強(qiáng)度先急劇增大后趨于平緩。試樣的性能與造孔劑的種類、添加量也有很大的關(guān)系,隨著造孔劑添加量的增加,燒結(jié)樣品幾乎呈線性收縮,且抗折強(qiáng)度隨著造孔劑含量的增加而減

4、小,氣孔率隨著造孔劑含量的增加而增大。最后選取最佳試樣在廢水處理的實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)其應(yīng)用效果。
　　 通過對(duì)比分析XRD、SEM圖譜及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出最佳制備工藝參數(shù):制備原料中粉煤灰摻量為70％時(shí),以長(zhǎng)石為助熔劑,燒結(jié)溫度1200℃,保溫時(shí)間1h,選擇碳粉為造孔劑,與原材料按1:4配比。在此參數(shù)下制備出的粉煤灰多孔陶瓷抗折強(qiáng)度17.78MPa、氣孔率44.86％,吸水率33.93％,容重1.32 g/cm3。在廢水處理應(yīng)用的研究中,礦山