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(huì)造成嚴(yán)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(huì)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(shí)現(xiàn)粉煤灰綜合利用的一條有效途徑,可以體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)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(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)兩大部分:研究實(shí)驗(yàn)部分將通過(guò)對(duì)粉煤灰和粘土的一系列的性質(zhì)分析和燒結(jié)實(shí)驗(yàn)得到制備輕質(zhì)/超輕粉煤灰陶粒的最佳工藝條件,同時(shí)對(duì)陶粒的膨脹機(jī)理和收縮機(jī)理進(jìn)行簡(jiǎn)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(yàn)證實(shí)驗(yàn)部分將在研究實(shí)驗(yàn)部分的基礎(chǔ)上通過(guò)更換原材料來(lái)驗(yàn)證研究實(shí)驗(yàn)部分得到的原料配比原則的正確性。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)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(shí)間20min;燒結(jié)溫度1150℃。燒結(jié)時(shí)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(shí)間20min;燒結(jié)溫度1150℃。燒結(jié)時(shí)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(dá),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(shí)能夠達(dá)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(jìn)行,一定量的成氣成分和燒結(jié)溫度、時(shí)間是膨脹發(fā)生的必要條件;在陶粒收縮過(guò)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(shí)間是必要條件
　　 ④根據(jù)原料中的化學(xué)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(guò)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)可以制備出輕質(zhì)粉煤灰陶粒。在驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)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