不銹鋼污泥制備高性能陶粒的研究.pdf

1、不銹鋼脫水污泥是不銹鋼加工過程所產(chǎn)生的廢棄物，其化學(xué)組成具有高鈣低硅鋁的特點(diǎn)，特別是含有Cr、Ni等重金屬元素，屬典型的危險(xiǎn)廢棄物，若處置不當(dāng)，易引起嚴(yán)重的環(huán)境危害。同時(shí)，煤矸石和粉煤灰作為傳統(tǒng)固體廢棄物，歷史積存量也很大，不僅占用土地，而且污染環(huán)境。在當(dāng)前資源和能源現(xiàn)狀日漸嚴(yán)峻的條件下，研究開發(fā)有效利用這些廢棄物的方法和技術(shù)途徑，對(duì)于協(xié)調(diào)資源、能源與環(huán)境的關(guān)系，促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展有十分重要的意義。
　　 本文以解決不銹鋼脫水污

2、泥的資源化優(yōu)化利用為主要目的，以煤矸石和粉煤灰為配合料，探索燒制主要用于建筑材料的陶粒品種。課題主要從兩個(gè)方向展開研究工作：一方面以不銹鋼脫水污泥、煤矸石及適量的黏土為基礎(chǔ)進(jìn)行燒脹型輕質(zhì)陶粒的制備，以陶粒的堆積密度、吸水率和力學(xué)強(qiáng)度為指標(biāo)，全面考察各工藝參數(shù)(原料組分、焙燒溫度、保溫時(shí)間等)對(duì)污泥-煤矸石基陶粒煅燒與性能的影響規(guī)律，獲得的優(yōu)化工藝方案為：污泥：煤矸石：黏土質(zhì)量比3:6:1，焙燒溫度1060℃，保溫時(shí)間10min，制得的相

3、應(yīng)燒脹型輕質(zhì)陶粒的主要性能指標(biāo)為：堆積密度0.64g/cm3、吸水率2.3％、壓碎強(qiáng)度為2.60kN；第二方面以不銹鋼脫水污泥、粉煤灰及適量黏土進(jìn)行燒結(jié)型高強(qiáng)陶粒的制備，通過探討焙燒過程中各因素(原料組分、預(yù)燒溫度、預(yù)燒時(shí)間、焙燒溫度、保溫時(shí)間等)的影響規(guī)律，確立的優(yōu)化方案為：污泥：粉煤灰：黏土質(zhì)量比2:7:1，預(yù)熱溫度400℃、預(yù)熱時(shí)間30min、焙燒溫度1125℃、保溫時(shí)間15min，按優(yōu)化方案燒制的高強(qiáng)陶粒其壓碎強(qiáng)度達(dá)到5.05k

4、N，相應(yīng)的堆積密度和吸水率分別為為0.93g/cm3、3.7％。燒脹陶粒最優(yōu)配方的污泥配入量可達(dá)30％，高強(qiáng)陶粒的相應(yīng)配入量為20％。前者燒成溫度為1060℃，后者為1125℃，均比類似普通陶粒產(chǎn)品的燒成溫度明顯降低，具有一定的節(jié)能效應(yīng)。
　　 按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)相關(guān)試樣進(jìn)行重金屬濃度浸出檢測(cè)，結(jié)果表明污泥-煤矸石陶粒和污泥-粉煤灰陶粒的Cr、Ni浸出濃度都遠(yuǎn)低于國(guó)標(biāo)的限量值。表明污泥陶粒具有良好的重金屬固化效果，對(duì)不銹鋼污泥是一種