赤泥質(zhì)環(huán)保型建筑陶瓷的制備及燒結(jié)機(jī)理的研究.pdf

1、工業(yè)固體廢棄物的大量堆放，不僅嚴(yán)重破壞了生態(tài)環(huán)境，危害人類的身體健康，而且還是對資源的一種浪費。因此，在可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)呼聲日益高漲的今天，將廢棄物綜合利用，變廢為寶具有重要的意義。本研究以燒結(jié)法赤泥、拜爾法赤泥二種固體廢棄物為主要原料，添加了一系列改善坯料制備性能及樣品燒結(jié)的添加劑，采用壓制成型低溫?zé)?，制備了高性能的陶瓷墻地磚，赤泥的添加量達(dá)60％，實現(xiàn)了對兩種氧化鋁工業(yè)固體廢棄物赤泥的資源化利用。 燒結(jié)法赤泥、拜爾法赤

2、泥的特性、微觀形貌和物相組成的分析結(jié)果表明，燒結(jié)法赤泥組成中SiO2和Al2O3含量低而CaO含量高，拜爾法赤泥組成中SiO2低而Al2O3、Fe203含量高，兩者都不滿足制磚的化學(xué)組成要求，需要加入添加劑方可進(jìn)行調(diào)整坯料成分方可進(jìn)行對陶瓷墻地磚的制備。 測定了樣品的吸水率、氣孔率、體積密度、抗折強(qiáng)度及耐急冷急熱性，并采用XRD、SEM、EPMA等測試技術(shù)對樣品的相組成和顯微結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，內(nèi)墻磚氣孔率達(dá)20～35％，

3、吸水率達(dá)10～22％，體積密度達(dá)1.2～1.8g/cm3，抗折強(qiáng)度達(dá)20～35MPa。內(nèi)墻磚由CaAl2Si2O8、CaMg(SiO3)2、Fe203、SiO2晶相組成，主晶相晶體呈板條狀交織排列，賦予內(nèi)墻磚的較高的強(qiáng)度。外墻磚氣孔率達(dá)10～21％，吸水率達(dá)5～9％，體積密度達(dá)1.96～2.33 g/cm3，抗折強(qiáng)度達(dá)35～39MPa。外墻磚由Na(AlSi3O8)、Fe203、SiO2晶相組成，主晶相晶體呈板條狀交織排列，賦予外墻磚的

4、較高的強(qiáng)度。本研究制備的赤泥質(zhì)環(huán)保型建筑陶瓷墻地磚，內(nèi)墻磚性能達(dá)國標(biāo)GB4100-83《白色陶質(zhì)釉面磚》的標(biāo)準(zhǔn)，外墻磚、地磚性能達(dá)國標(biāo)GB11947-89《彩色釉面陶瓷墻地磚》標(biāo)準(zhǔn)。 在赤泥質(zhì)陶瓷內(nèi)墻磚、外墻磚以及地磚研究制備的基礎(chǔ)上，通過利用典型配方C-2、D-2的不同級配、不同溫度的收縮率、Wa、Pa、D以及燒成程度初步探討了研究赤泥質(zhì)墻地磚的燒結(jié)機(jī)理，并且計算了燒結(jié)激活能。結(jié)果表明，樣品物質(zhì)輸運機(jī)制以表面擴(kuò)散、體擴(kuò)散、邊界