油頁(yè)巖渣綜合利用研究.pdf

1、本文利用頁(yè)巖油廠排出的固體廢棄物油頁(yè)巖渣為原料制備了微晶玻璃、微晶泡沫玻璃以及氧化鋁等材料，并采用XRD、SEM和FT-IR等測(cè)試技術(shù)對(duì)材料的物相組成、顯微結(jié)構(gòu)及晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。
　　 首先以油頁(yè)巖渣為主要原料，采用燒結(jié)法制備了高附加值、低成本的建筑裝飾用微晶玻璃。探討了微晶玻璃組成、主晶相和晶核劑選擇等問(wèn)題，利用正交實(shí)驗(yàn)確定了微晶玻璃的適宜熱處理制度。結(jié)果表明，復(fù)合晶核劑(TiO2+P2O5)能有效促進(jìn)油頁(yè)巖渣玻璃晶化；適宜

2、的熱處理制度為：850℃核化100min，980℃晶化80min；微晶玻璃的主晶相為鈣鐵透輝石，次晶相為鈣長(zhǎng)石；晶體呈纖維狀細(xì)晶結(jié)構(gòu)并且交錯(cuò)分布。探討了熱處理工藝制度各因素對(duì)微晶玻璃結(jié)構(gòu)與性能的影響。結(jié)果表明，隨著熱處理溫度的升高，晶體尺寸和結(jié)晶度均呈現(xiàn)先增加后減小，最后回升的趨勢(shì)；顯微硬度和抗壓強(qiáng)度亦出現(xiàn)相同的變化趨勢(shì)；同時(shí)進(jìn)一步核實(shí)了正交實(shí)驗(yàn)得出的適宜熱處理工藝制度。研究了微晶玻璃的晶化過(guò)程。結(jié)果表明，隨著熱處理溫度的升高，紅外吸收

3、帶發(fā)生明顯的分裂；玻璃結(jié)構(gòu)中的[AlO4]向[AlO6]轉(zhuǎn)化，起到斷網(wǎng)作用，促進(jìn)玻璃析晶；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的鈦離子由四配位逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榱湮?，形成鈦酸鎂和鈦鐵晶石等納米級(jí)球狀晶粒，為晶體的生長(zhǎng)提供了非均勻形核位置。
　　 其次以油頁(yè)巖渣為主要原料，采用粉末法燒結(jié)工藝制備了微晶泡沫玻璃墻體材料。探討了微晶泡沫玻璃的組成和添加劑選擇等問(wèn)題，分析了各種因素對(duì)微晶泡沫玻璃性能的影響，利用正交實(shí)驗(yàn)確定了微晶泡沫玻璃的適宜配方和適宜熱處理制度。結(jié)果

4、表明，發(fā)泡劑碳酸鈣、穩(wěn)泡劑磷酸鈉和助熔劑硼砂的適宜摻量為4％、6％和4％；適宜的工藝條件為：發(fā)泡溫度1080℃，發(fā)泡時(shí)間15min，升溫速率控制在14℃/min；發(fā)泡劑碳酸鈣和發(fā)泡溫度對(duì)微晶泡沫玻璃的性能影響最大。試樣經(jīng)過(guò)預(yù)熱、燒結(jié)、發(fā)泡以及穩(wěn)泡和退火等熱處理工藝，完成了發(fā)泡和析晶過(guò)程；其中發(fā)泡工藝需要較高溫度，并在短時(shí)間內(nèi)保溫。
　　 最后以油頁(yè)巖渣為原料，采用酸浸法制備了氧化鋁。討論了焙燒活化作用、酸浸溫度、鹽酸用量以及酸浸