超輕-輕質(zhì)粉煤灰陶粒的研制.pdf

1、粉煤灰是燃煤電廠排出的一種工業(yè)固體廢物,其大量排放和堆放會造成嚴重環(huán)境污染,因此將粉煤灰作為一種礦物資源合理處置,提高其綜合利用率迫在眉睫。陶粒作為一種人造輕集料,可以取代普通砂石配制輕集料混凝土或者作為水處理填料,在建筑和環(huán)保等部門有著廣泛應(yīng)用。由于輕集料的生產(chǎn)會消耗大量粘土,隨著土地資源的短缺和政策限制,開發(fā)利用固體廢物燒制陶粒成為目前主要的研究和生產(chǎn)方向,粉煤灰陶粒是實現(xiàn)粉煤灰綜合利用的一條有效途徑,可以體現(xiàn)經(jīng)濟和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

2、
　　 本研究工作主要包括研究實驗和驗證實驗兩大部分:研究實驗部分將通過對粉煤灰和粘土的一系列的性質(zhì)分析和燒結(jié)實驗得到制備輕質(zhì)/超輕粉煤灰陶粒的最佳工藝條件,同時對陶粒的膨脹機理和收縮機理進行簡要的分析和探討,最后得出適合燒制超輕粉煤灰陶粒的原料配比原則。驗證實驗部分將在研究實驗部分的基礎(chǔ)上通過更換原材料來驗證研究實驗部分得到的原料配比原則的正確性。通過本實驗系統(tǒng)的結(jié)果和分析,可以得到以下結(jié)論:
　　 ①粉煤灰添加量為1

3、0～20％,預(yù)熱溫度為500℃,預(yù)熱時間20min;燒結(jié)溫度1150℃。燒結(jié)時間15min可以燒制出500＃的超輕粉煤灰陶粒;粉煤灰添加量為20～50％,預(yù)熱溫度為500℃,預(yù)熱時間20min;燒結(jié)溫度1150℃。燒結(jié)時間15min可以燒制出輕質(zhì)粉煤灰陶粒。
　　 ②超輕粉煤灰陶粒內(nèi)部孔隙發(fā)達,這主要是由于粉煤灰中所含有的大量的Fe2O3高溫分解引起的,粘土中的堿金屬和堿土金屬起到很好的助熔作用,兩者在配比為1∶9時能夠達到最佳

4、的膨脹效果。
　　 ③陶粒中的助熔成分比例直接決定了膨脹是否進行,一定量的成氣成分和燒結(jié)溫度、時間是膨脹發(fā)生的必要條件;在陶粒收縮過程中,低含量的助熔成分和高含量的成氣成分是收縮發(fā)生的決定條件,燒結(jié)溫度和時間是必要條件
　　 ④根據(jù)原料中的化學成分,確定制備輕質(zhì)粉煤灰陶粒的配比原則為骨架成分質(zhì)量比例≥78.49％,成氣成分質(zhì)量比例≥3.96％且助熔成分質(zhì)量比例≤16.43％;制備超輕粉煤灰陶粒的配比原則為骨架成分質(zhì)量比例

5、≤78.2％,成氣成分質(zhì)量比例≤3.46％且助熔成分質(zhì)量比例≥17.58％。
　　 ⑤通過驗證實驗可以得到,粉煤灰-B和粘土-B適合于制備輕質(zhì)粉煤灰陶粒。根據(jù)原料配比原則,添加生石灰和碎玻璃粉并且四種原料的質(zhì)量比為50:25:18:7時可以制備出超輕粉煤灰陶粒。粉煤灰-B和粘土-B的質(zhì)量添加量比例為1:1時可以制備出輕質(zhì)粉煤灰陶粒。在驗證實驗部分,超輕粉煤灰陶粒和輕質(zhì)粉煤灰陶粒的堆積密度分別為489.14kg/m3和782.41