鞍山式鐵尾砂制備陶粒的工藝研究.pdf

1、陶粒具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、吸水率低、保溫隔熱效果好、抗震等諸多優(yōu)異的性能，因此被廣泛應(yīng)用于建筑、園藝以及水處理等領(lǐng)域。傳統(tǒng)陶粒原料一般為黏土、頁(yè)巖等天然原料，但隨著國(guó)家對(duì)自然資源開采量的限制，陶粒制備原料逐漸從自然資源轉(zhuǎn)向各種固體廢棄物，其中研究較多的固體廢棄物類型有煤矸石、粉煤灰、河道污泥、城市生活垃圾以及各類礦山尾礦。鞍山式鐵尾礦是我國(guó)目前堆積量最大的鐵尾礦類型，長(zhǎng)期堆積的鐵尾礦占用大量土地，污染周邊環(huán)境，危害居民健康，因此對(duì)鐵尾礦的合理

2、利用具有重要的意義。鞍山式鐵尾礦中硅含量較高，基本不含有價(jià)伴生元素，粒度一般在0.04～0.2mm之間，除此之外，鐵尾礦中化學(xué)組成與頁(yè)巖相似，均含有陶粒制備必需的成陶成分、成孔成分和助融成分，只是含量上存在差異，因此以鞍山式鐵尾礦為原料制備陶粒在成分組成上具有可行性。
　　本課題以鞍山式鐵尾礦作為主要原料，首先利用單一鐵尾礦進(jìn)行陶粒焙燒探索實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明利用單一鐵尾礦燒制出的陶粒堆積密度遠(yuǎn)高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的人造輕集料堆積密度

3、在1000kg/m3以下的要求，達(dá)到焙燒溫度后，燒制出的陶粒結(jié)構(gòu)致密，松散堆積密度較高，出現(xiàn)少量微孔結(jié)構(gòu)，但孔結(jié)構(gòu)不均勻。
　　陶粒焙燒采用RXS3-30-13型箱式電阻爐，改變?cè)吓浔群捅簾に囍贫?，以松散堆積密度、1h吸水率和陶粒平均抗壓強(qiáng)度作為檢驗(yàn)陶粒性能優(yōu)劣的指標(biāo)，以GBT17431-2010中規(guī)定的指標(biāo)作為檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)向鐵尾礦中添加不同種類的配料，得到三組不同的原料組合。對(duì)這三組組合進(jìn)行陶粒焙燒試驗(yàn)，得到的最佳焙燒工藝

4、制度和性能測(cè)試結(jié)果分別為:煤粉添加量為3％，預(yù)熱溫度500℃，預(yù)熱時(shí)間5min，焙燒溫度1185℃，焙燒時(shí)間10min，得到的陶粒堆積密度為939kg/m3，抗壓強(qiáng)度為793N，1h吸水率為1.92％;鐵尾礦∶粉煤灰∶煤矸石=48％∶32％∶20％，預(yù)熱溫度500℃，預(yù)熱時(shí)間5min，焙燒溫度1180℃，焙燒時(shí)間10min條件下得到最佳性能的900級(jí)陶粒，其堆積密度為882kg/m3，顆?？箟簭?qiáng)度為1085N，1h吸水率為8.05％;在

5、鐵尾礦∶粉煤灰∶造紙污泥=42.5％∶42.5％∶15％，預(yù)熱溫度500℃，預(yù)熱時(shí)間15min，焙燒溫度1195℃，焙燒時(shí)間30min條件下，制得的陶粒松散堆積密度為760kg/m3，顆粒平均抗壓強(qiáng)度為995.00N，1h吸水率為11.67％。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明對(duì)陶粒性能影響最顯著的因素是陶粒焙燒溫度和原料配比，采用XRD分析、熱重分析以及SEM微觀圖像分析等手段對(duì)不同焙燒溫度和原料配比下的陶粒進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，不同焙燒溫度下陶粒內(nèi)