以污泥_建筑垃圾为基料制备高强轻质发泡环保陶瓷板_余江

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用污泥建筑垃圾研制免烧砖的实验研究

用污泥建筑垃圾研制免烧砖的实验研究

rbbs u ih,su g ,fy a h a d g ps m r s d a an r w aeil oprp r hen —o sig b ik . c ptma r s o i h sc lp o ete ld e l s n y u wee u e sm i a m tra st e a et o r a t rc s Ex e co c p cp y ia r p ris n
摘 要
为了有效利用固体废物开发新型建筑材料, 基于正交实验原理, 采用建筑垃圾、 污泥、 粉煤灰、 脱硫石膏为主要原料来制备免烧
砖 。除进行宏观物理性能测试外 , 用 X D、 G — 1 、 E 等手段研 究了免烧砖的相组成 、 运 R TAD' SM A 显微 结构及微观 形貌。结果表 明 : 免烧砖最佳
配比为建筑垃圾 6 0%、 污泥 2%、 粉煤灰 l 时, 5% 抗压 强度为 I.5MP , 1 a 达到粉煤灰砖 MU1 7 0标准; 导热 系数 为 O2 5 ( K1低于普通黏土 .0 m , W/ 砖 O7 W/ K) .8 ( m・ 。同时发现试 块水化过程 中产 生了多种水化产物 : 水化 铝酸钙 、 水化硅酸钙 ( SH)钙矾 石( t 、 C—. 、 AF )氢氧化钙 ( H) C 和托 勃莫
r t fb l i g r b s o su g n y a h i 0 : ai o ui n ub ih t l d e a d f s s6 % 2% :1 % . o r s i e sr n t s 1 . 5 M P . e c i g f s rc U 1 e e . e ma o d l 5 c mp e s v te g h i 17 a r a hn y ah b kM l i 0 l v 1 Th r l

非金属矿物制备轻质高强陶粒的试验研究

非金属矿物制备轻质高强陶粒的试验研究
原料 S i O2 A1 2 03 F e 2 0 3 Mg O C a O Na 2 0 O T j o2烧 失量
过滤材料以及工业废弃物开发利用等方面的应用也 日 益增多。 目 前研究主要集中于采取粉煤灰、 页岩、 废水污泥等与黏土混合制备 陶粒 [ 2 】 , 以珍珠岩、 膨润 土等非金属矿制备轻质高强陶粒则鲜见报道。 本实验 以珍珠岩、 高岭土、 膨润土、 废玻璃为原 料, 添加适量发泡剂 , 烧制陶粒产 品, 探究烧成工艺对 陶粒性能的影响, 不仅为开发利用非金属矿资源提供 了新途径 , 而且实现了伴生矿及尾矿的综合利用。
( 信 阳师范学院 非金属材料研究所 ,河南 信 阳 4 40 6  ̄)
摘 要 以珍珠岩尾 矿、 高岭土 、 膨润 土和废玻 璃为主要原料 , 添加 一定量发泡剂制备 陶粒。通过单 因素试验 和正交试验 , 研究不 同烧成
工艺对陶粒产品性 能的影响 , 探 索出制备轻质 高强陶粒 的最佳工 艺条件 。结果表明 , 成型后 的陶粒在 4 5 0 ℃预热 1 5 mi n 、 1 2 0 0℃焙烧 8 m i n时综
Ke y wo r ds c e am s l i t e n o n - me t a l l i c mi n e r a l p e r l i t e b e n t o n i t e k a o l i n
陶粒是一种人造轻集料, 以其密度小、 强度高、 保 温隔热性能好、 工程造价低、 化学稳定性好等优点 [ 1 】 广泛应用于轻质混凝土、 轻质砖瓦等建材产品中, 在
Abs t r a c t Th e l i g h t - we i g h t nd a h i g h - s t r e ng t h c e r a ms i t e wa s p r e p a r e d b y a d d i n g a c e r t a i n a mo u n t o f f o a mi n g a g e n t wi t h p e r l i t e , ka o l i n , b e n t o ni t e a n d wa s t e gl a s s a s ma i n l a w ma t e ia r l s . Th e e fe c t s o f d i fe r e n t s i n t e r i ng p r o c e s s o n t h e p r o pe r t i e s o f c e r a ms i t e p r o d u c t s we r e s ud t i e d t h r o u g h he t s i n g l e f a c t o r e x p e im e r n t a n d o r t h o g o na l e x p e i r me n t . Th e o p t i ma l p r e p a r a t i o n c o n d i t i o n s we r e a c hi e v e d . Th e c e r m s a i t e h a v e pr ef e r a b l e p r o p e r t i e s p eh r e a t e d a t

利用废水污泥制备玻璃陶瓷的试验研究

利用废水污泥制备玻璃陶瓷的试验研究

利 用 废水 污 泥 制 备 玻 璃 陶瓷 的试 验 研 究
张 小 立 ,刘 英 ,范积伟 ,康 梦菁
( 中 原 工 学 院 ,郑 州 4 5 0 0 0 7 )
摘 要 :以废 水 污 泥 和 适 量 的 长 石 、 石英砂 、 氧化 钙 和 氧 化 铝 粉 为 原 料 , 采 用 粉 料 水 淬 并 烧 结 的 方 法 获 得 了 抗 弯 强 度 不 小 于2 0 MP a 的废水污泥玻璃 陶瓷材料. 该 陶瓷 密度 较 高 , 气孔率较低 , 结晶充分 , 完 全 符 合 商 用 釉 面砖 强 度 性 能 的要 求 .
关 键 词: 废水污泥 ; 陶瓷 ; 抗 弯强度; 结晶 文献 标 志 码 : A D OI : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 1 —6 9 0 6 . 2 0 1 3 . 0 3 . 0 1 2 中图分类号 : T B 3 2 1

般传统 的污泥处 理方 法是先处 理后处 置 , 即
( 2 )试 验 仪 器 : 1 5 0 目的 筛 子 、 滚 筒 式球 磨 机 、
4 mm X 5 mm X 4 0 mm 的模 具 、 温 度量程 为 1 3 5 0℃ 的电阻 炉 、 万 能试 验机 .
1 . 2 试 验 方 法
分( 表 1 ) . 对这 4种 成 分 所 制 陶瓷 烧 结 后 分 别 进 行 不 同温度 下 的抗弯强 度 测试 , 如 图 2所示 .
第2 4 卷 第 3期
2 0 1 3年 6月
中 原 工 学 院 学 报
j oURNAL OF Z HONGYUAN U NI VERS I TY OF TECH N0L 0GY
Vo1 . 2 4 NO. 3

建筑废渣灰、污泥和铸造旧砂再生粉尘制备高强轻集料的研究

建筑废渣灰、污泥和铸造旧砂再生粉尘制备高强轻集料的研究
尚江涛 ,李如 燕 . 一 ,孙 可伟 ,何 娟 , z
(. 1 昆明理 工大学废 弃物 资源化 国家工程研 究中心 ,云 南昆明 60 9 ; 5 0 3 2 昆明理 工大学环境科 学与工程 学院 ,云 南昆明 6 0 9 ) . 5 0 3
摘 要 :以建筑废渣灰、 铸造旧砂再生粉尘和污泥为主要原料制备轻集料,研究了成形压力、预热温度、预热时间、焙
t f2 i . i me o 0 m n
Ke r s wa t e iu fc n t cin u tf0 r ca y wo d : s e r sd e o o s r t ;d s r m e lma in o s d f u d a d ld e u o t fu e o n r s n ;su g ; o y l h eg t g r g t i t ih g e ae gw a
Ab t c : Th s e r sd e o o sr c in ld e n u tfO rca ain o s d f u d sr t a e wa t e iu fc n tu t ,su g ,a d d s r m e lm t fu e o n r o o y s n r s d a h r cp l a m ae il t a r a et e l hweg t g r g t . e e e t f a d we e u e st e p i ia w t r S o f b i t h g t ih g e a e Th f cs o n r a c i a
Au . 0 1 g 2 1

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VO . 0 NO 8 I 6 .

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陶瓷废料制备轻质混凝土及其性能探讨

陶瓷废料制备轻质混凝土及其性能探讨

5.34
4.54
4.06
3 结果与讨论
度增强,其中水泥对强度的影响较大。 经过试验,轻质发泡陶瓷颗粒混凝土体积密度≤
试件经过 28 养护后,切割为测试要求试样测试抗
压强度和体积密度,具体数据如下(表 4):
表 4 抗压强度与密度测试结果
配方编号 A B C D E F G H I
密度 渊kg/m3冤
666 612
649
658
696
730
650
835
737
抗压强度 渊MPa冤
6.6
5.92
7.06
7.58
6.06
5.93
以发泡陶瓷加工废料(细粉、颗粒)作为主材,代替陶粒和河沙制备轻质混凝 土。经过试验,轻质发泡陶瓷颗粒混凝土体积密度≤750kg/m3,软化系数 0.82,抗压 强度≥6.2MPa,基本性能符合轻质条板国家标准 GB/T 23415-2009 要求。
发泡陶瓷;废料 ;轻质混凝土 ;性能指标
1 引言
发泡陶瓷是以陶土尾矿、陶瓷废料、河道淤泥、矿 山尾料、煤矸石、粉煤灰、赤泥等作为主要原料,采用先 进的生产工艺和发泡技术经高温焙烧而成的高气孔率 的闭孔陶瓷材料。密度一般在 200-450KG/M3,抗压强度 2.5MPa-8.5MPa,导 热 系 数 0.08-0.25W/ (m·K),干 燥 收
将制备好的混凝土浆料灌入事先备好的模具中并 编号,常温静置 12h 后拆模,得到轻质高强发泡陶瓷颗 粒混凝土样快,常规养护 28d,切割成为标准测试样块,
晾干测试体积密度和抗压强度。
为研究粉煤灰、粗骨料、细骨料 1 和细骨料 2 对轻
质发泡颗粒混凝土的抗压强度性能,做如下(表 3)配比

江西余江工业园区虎山污水处理厂项目拟批准公示

江西余江工业园区虎山污水处理厂项目拟批准公示

江西余江工业园区虎山污水处理厂项目拟批准公示根据建设项目环境影响评价审批程序的有关规定,经审议,我局拟对以下建设项目环境影响评价文件作出批复决定。

为保证此次审议工作的严肃性和公正性,现将各建设项目环境影响评价文件的基本情况予以公示。

公示期为(5个工作日)。

听证告知:依据《中华人民共和国行政许可法》,自公告起五日内申请人、利害关系人可对上述拟作出建设项目环境影响评价文件批复决定要求听证。

电话(略)电话(略)通讯地址:鹰潭市府前路24号,邮编:335001项目名称江西余江工业园区虎山污水处理厂项目建设地点江西省余江工业园虎山片区内建设单位中节能环保投资发展(江西)有限公司环评机构江苏绿源工程设计研究有限公司建设项目概况项目位于江西省余江工业园虎山片区内(地理坐标东经116°47'49.78"、北纬28°14'24.77"),南面靠近小满水,与白塔河直线距离约 4.8km,工程规划占地面积约为14.12亩。

该污水处理厂规划日处理污水0.5万m3,本次环评仅为污水处理厂工程建设内容(不包括用地红线外污水收集管网和6km尾水排放管线建设内容,管网及管线工程另行评价);主要收集处理虎山片区271.23hm2建设范围内企业排放的生产废水以及园区人员的生活污水。

本项目属新建工程。

工程采用格栅+调节沉砂+混凝沉淀池+水解酸化+A2/O+除磷沉淀+纤维转盘滤池+次氯酸钠消毒工艺处理污水,通过6km尾水排放管进入白塔河。

项目总投资约3569.09万元,均为环保投资。

主要环境影响及预防或者减轻不良环境影响的对策和措施1、废水污染防治。

按“清污分流、雨污分流”原则合理规划和建设厂区污水收集、循环和排水系统。

项目废水主要为污泥压滤废水、分析化验废水、清洗道路废水、药剂配置废水、污泥池冲洗废水和转盘过滤池反冲洗废水及生活污水,均与接纳的园区废水一并排入污水处理系统处理,处理后的尾水应满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918―2002)中一级A标准后外排。

产业结构调整指导目录(_节选)(2024_年本)

产业结构调整指导目录(_节选)(2024_年本)

34绿色中国编者按:推动产业结构调整是建设现代化产业体系、增强产业核心竞争力、促进产业迈向全球价值链中高端的重要举措。

时隔5年之后,国家发展和改革委员会再次发布《产业结构调整指导目录》,自2月1日正式施行,至今已一月有余。

《目录(2024年本)》共有条目1005条,其中鼓励类352条、限制类231条、淘汰类422条。

其政策导向:一是推动制造业高端化、智能化、绿色化;二是巩固优势产业领先地位;三是在关系安全发展的领域加快补齐短板;四是构建优质高效的服务业新体系。

与《目录(2019年本)》相比,鼓励类新增了林果业、中药材种植与养殖、森林康养、生态旅游等产业,限制类、淘汰类中新增了不符合绿色发展和安全生产要求的条目。

具体对绿色产业有何影响?特别是对林草产业有何影响?本刊特地节选若干直接相关条目,请读者自己对照寻找商机。

如想进一步了解,可上网找原件浏览。

产业结构调整指导目录(节选)(2024年本)宁夏回族自治区石嘴山市种植菌草治理盐碱地。

《目录》鼓励进一步推动盐碱地改造和综合利用。

符超 摄Industrial Structure Adjustment Guidance Catalogue35绿色中国第一类 鼓励类★☆农田建设与保护工程:高标准农田建设,农田水利建设,高效节水灌溉,农田盐碱化改善渗排工程建设,旱作盐碱地改造和综合利用,土壤侵蚀防治,土、肥、水速测及水肥一体化技术开发与应用★☆农业节水改造和精细化管理:更新改造不符合灌溉节水标准的灌区,旱作节水农业,水资源短缺和超载地区发展雨养农业,干旱半干旱地区推广以雨养和节水为导向的绿化模式★☆种质资源保护利用和种子库建设:农产品及农作物种子基地建设,农作物、林木、草、畜禽和渔业种质资源保护与建设,动植物、微生物种质资源收集、保存、鉴定、开发与应用★☆农业良种技术攻关和生物育种产业化应用:动植物(含野生)优良品种选育、繁育、保种和开发,生物育种,种子(种苗)生产、加工、包装、检验、鉴定技术和仓储、运输设备的开发与应用,猪牛羊胚胎(体内)及精液工厂化生产★☆智慧农业及新型农业技术开发:蔬菜、瓜果、花卉设施栽培(含无土栽培)先进技术开发与应用,智能养殖管理系统开发与应用,优质、高产、高效标准化栽培技术开发与应用,农业生物技术开发与应用,农业生产数字化改造和智慧农业建设。

陶瓷新材料成化工环保助跑器

陶瓷新材料成化工环保助跑器
时 ,可用热量或者化学反应原理将其从陶瓷体中提取 出来 ,以作 为工业原 料回收再利 用 ,如冷却剂 ( 凝结物就是碳 化的二氧化 其
巴 纳 拉 联 学 名 家 家 合 作 同 了陶 ,滤 燃 排 西斯 斯 邦 的 化 与 企 米ห้องสมุดไป่ตู้ 州 大 两 学 一 业 ,吉一 瓷 可 燃 烧 放 共制种体过料后的
陶瓷结合剂金刚石砂轮有高强度 ,耐热 性能好 ,切削锋利 ,磨削
效率高 ,磨 削过程 中不易发热和堵塞 ,热膨胀量小 ,以控制加工

佰 恩 粜 铞
XI Xl I I N JJN 201O. 07
陶瓷 新 材料 成 化 工 环 保 助跑 器
‘ 陶瓷新材料在 化工环保行业将大有可 为 ,发展趋势是取 ‘ 有足球大小 。”陈学江说 。
代橡胶 、石棉等传 统材料 ,成为环保设 备核心配件的新
兴材料 。”山东工业陶瓷研究设计 院总工程 师陈学江昨 日接受记
二氧化碳物质 ,并将其转化为工业原料 。 目前 ,实验 显示这种 陶瓷体可 以捕捉燃料燃 烧后排 出 ̄ 4 %的 30 , 二氧化碳物质 。下一步 ,发明者计划进一 步改善 这种 陶瓷体过滤 二氧化碳的能力 ,以期达到捕捉6 %燃料排放物的 目的 。 O 报 道称 ,最初 科研人 员想使用一 种糊状 物质 ,但 难度很 大 。后 来 ,他们设想用一种 固体材料对二氧化碳进行过滤 ,于是采用了 陶瓷 。由于要 申请专利 ,该种陶瓷体确切的化学成分 目前尚未披
元 ,而 日益严格的环 保要 求将促 使国内化工行业的陶瓷新材料使
用率飞速提高 ,市场潜力巨大 。
其重要。目前许多化工企业生产设备的管道连接 、阀门等密 封件 普遍使 用橡胶 、石棉材料 ,这些材料易老化 、易磨损 ,很多阀门 二三个月就 开始受到腐蚀 , 导致泄漏从而造成环境污染 。 “ 陶瓷

发泡陶瓷的研究现状与展望

发泡陶瓷的研究现状与展望

发泡陶瓷的研究现状与展望叶芬;车龙;刘勇闯;刘坤琼;刘琛琛;骆科才;成昊【摘要】全面总结了当前发泡陶瓷的研究现状,用于制备发泡陶瓷的主要原材料有蛇纹石、页岩、赤泥、湖泊淤泥、建筑垃圾、珍珠岩和煤矸石等.发泡剂有高温发泡剂和低温发泡剂两大类.目前有三类发泡工艺,分别是高温发泡、预置成孔球、化学反应成孔.研究发现发泡剂对发泡陶瓷结构和性能的影响较大,文章在综述前人研究的基础上对发泡陶瓷的产业化提出了展望.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2017(045)015【总页数】3页(P9-10,41)【关键词】发泡陶瓷;发泡剂;结构和性能;产业化【作者】叶芬;车龙;刘勇闯;刘坤琼;刘琛琛;骆科才;成昊【作者单位】铜仁学院材料与化学工程学院,贵州铜仁 554300;铜仁市创建国家环境保护模范城市办公室,贵州铜仁 554300;铜仁学院材料与化学工程学院,贵州铜仁 554300;铜仁学院材料与化学工程学院,贵州铜仁 554300;铜仁学院材料与化学工程学院,贵州铜仁 554300;铜仁学院材料与化学工程学院,贵州铜仁 554300;铜仁学院材料与化学工程学院,贵州铜仁 554300;铜仁学院材料与化学工程学院,贵州铜仁 554300;铜仁市创建国家环境保护模范城市办公室,贵州铜仁 554300【正文语种】中文【中图分类】X705发泡陶瓷是一种多孔陶瓷材料,气孔率高达50%以上,发展始于20世纪70年代,因具有轻质、高强、耐高温、保温、隔音等优良性能而用于建筑防火材料和隔音材料。

中国发泡陶瓷的研究工作起步较早,近十几年来,发泡陶瓷制备的相关报道层出不穷,但制备技术及其设备、产品质量等于国外相比还存在较大的差距。

泡沫陶瓷是具有三维空间网架结构的高气孔率的多孔陶瓷体,其造型犹如钢化了的泡沫塑料或瓷化了的海绵体。

由于它具有气孔率高、比表面积大、抗热震、耐高温、耐化学腐蚀及良好的机械强度和过滤吸附性能,发泡陶瓷还被广泛应用于热交换材料,布气材料,汽车尾气装置,净化冶金工业过滤熔融态金属,热能回收,轻工喷涂行业,工业污水处理,用作化学催化剂载体,电解隔膜及分离分散元件等。

花岗岩废料与玻璃废渣制备发泡陶瓷的研究 

花岗岩废料与玻璃废渣制备发泡陶瓷的研究 

第43卷第1期2024年1月硅㊀酸㊀盐㊀通㊀报BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY Vol.43㊀No.1January,2024花岗岩废料与玻璃废渣制备发泡陶瓷的研究赵成琳1,袁文海2,董祎然3,姜葱葱1,何㊀彪1,黄世峰1,程㊀新1(1.济南大学建筑材料制备与测试技术重点实验室,济南㊀250022;2.重庆三原色节能建筑工程有限公司,重庆㊀401120;3.山东省建筑科学研究院有限公司,济南㊀250031)摘要:本文以花岗岩废料和玻璃废渣为原料㊁SiC 为发泡剂,采用粉末烧结法制备了高孔隙率㊁低吸水率的全固废发泡陶瓷,探究了花岗岩废料和玻璃废渣配合比㊁烧结温度㊁发泡剂掺量对发泡陶瓷孔结构及性能的影响㊂结果表明:花岗岩废料形成了发泡陶瓷的骨架结构,玻璃废渣具有助熔作用;当玻璃废渣掺量为20%(质量分数)时,烧结温度降低了40ħ㊂在1110~1150ħ下制备的发泡陶瓷抗压强度为2.23~0.41MPa,体积密度为468.41~326.31kg /m 3,孔隙率为79.15%~86.81%,吸水率为0.96%~1.00%,平均孔径为0.49~1.43mm,实现了对发泡陶瓷孔径的有效调控,满足了不同应用场景对发泡陶瓷不同孔径的需求㊂本研究为花岗岩废料和玻璃废渣的规模化利用及不同孔径发泡陶瓷的制备提供了技术支持㊂关键词:发泡陶瓷;花岗岩废料;玻璃废渣;固废利用;孔结构;碳化硅中图分类号:TQ174㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀文章编号:1001-1625(2024)01-0329-10Preparation of Foamed Ceramics from Granite Waste and Glass Waste ResidueZHAO Chenglin 1,YUAN Wenhai 2,DONG Yiran 3,JIANG Congcong 1,HE Biao 1,HUANG Shifeng 1,CHENG Xin 1(1.Shandong Provincial Key Laboratory of Preparation and Measurement of Building Materials,University of Jinan,Jinan 250022,China;2.Chongqing Three Primary Colors Energy-saving Construction Engineering Co.,Ltd.,Chongqing 401120,China;3.Shandong Provincial Academy of Architectural Science Co.,Ltd.,Jinan 250031,China)Abstract :In this paper,all-solid waste foamed ceramics with high porosity and low water absorption were prepared by powder sintering method,using granite waste and glass waste residue as raw materials and SiC as foaming agent.The effects of mix ratio of granite waste and glass waste residue,sintering temperature,and foaming agent content on pore structure and properties of foamed ceramics were explored.The results show that granite waste forms a framework structure of foamedceramics,while glass waste residue has a melting aid effect.When glass waste residue content is 20%(mass fraction),the sintering temperature decreases by 40ħ.The compressive strength of foamed ceramics prepared at 1110~1150ħis 2.23~0.41MPa,the bulk density is 468.41~326.31kg /m 3,the porosity is 79.15%~86.81%,the water absorption rate is 0.96%~1.00%and the average pore size is 0.49~1.43mm,which effectively regulates the pore size of foamed ceramics and meets the needs of different application scenarios for different pore sizes of foamed ceramics.This study provides technical support for the large-scale utilization of granite waste and glass waste residue,as well as the preparation of foamed ceramics with different pore sizes.Key words :foamed ceramics;granite waste;glass waste residue;solid waste utilization;pore structure;SiC 收稿日期:2023-08-03;修订日期:2023-09-27基金项目:国家自然科学基金(52202021);济南大学科技计划(XBS2203)作者简介:赵成琳(1999 ),女,硕士研究生㊂主要从事固体废弃物资源化利用㊁发泡陶瓷材料的研究㊂E-mail:1178275469@ 通信作者:姜葱葱,博士,讲师㊂E-mail:mse_jiangcc@0㊀引㊀言花岗岩废料大量堆存不仅会占用耕地,还会造成严重的环境污染㊂据不完全统计[1-4],我国每年因加工330㊀陶㊀瓷硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷花岗岩而产生的花岗岩废料超过1000万吨,因此,花岗岩废料的资源化综合利用迫在眉睫㊂相关专家学者对花岗岩废料的再利用也取得了一定的研究成果,如利用花岗岩废料代替河砂制备蒸压加气凝土[5],利用花岗岩废料和城市垃圾燃烧后的飞灰制备新型瓷质石器[6],在石膏砂浆生产中利用花岗岩废料替代部分水泥和细骨料[7]㊂而在这些研究中,花岗岩废料的利用率均低于50%,有待进一步提升,从而实现花岗岩废料的大宗利用㊂玻璃废渣是玻璃制作或应用过程中产生的固体废弃物,因玻璃种类繁多且成分不一,将玻璃废渣回收后重制较为困难,目前最主要的处理方式仍是填埋[8],然而这种处理方式会浪费资源,污染土壤和水㊂玻璃废渣中富含SiO2㊁Na2O㊁CaO以及少量的其他金属氧化物,其中SiO2是构成发泡陶瓷骨架的主要成分,Na2O和CaO是发泡陶瓷必不可少的助熔剂[9],同时CaO具有调节发泡陶瓷孔结构的作用[10],将玻璃废渣作为发泡陶瓷的辅料既可以降低烧结温度,又可以调节发泡陶瓷孔结构㊂基于此,本文协同利用花岗岩废料和玻璃废渣制备固废基发泡陶瓷,研究玻璃废渣掺量㊁烧结温度及发泡剂掺量对发泡陶瓷孔结构的影响,并分析其物理及力学性能,以期为花岗岩废料及玻璃废渣规模化利用提供参考㊂1㊀实㊀验1.1㊀原㊀料两种原料为山东省五莲县堆积的花岗岩废料及由废玻璃经清洗㊁破碎㊁粉磨㊁过筛后形成的玻璃废渣,其主要化学组成如表1所示㊂花岗岩废料富含硅铝氧化物,玻璃废渣富含硅钠钙氧化物,且玻璃废渣中的其他物质为12.29%,含量较高,但玻璃废渣的烧矢量仅为0.10%㊂这可能是因为在玻璃生产过程中锂和硼的氧化物都是制作玻璃时常用的添加剂,在玻璃中的添加量为3%~15%(质量分数)㊂因此,推测玻璃废渣中其他物质主要为氧化锂和二氧化硼㊂碳化硅为发泡剂,分析纯,质量分数大于99.9%,平均粒径为15μm㊂花岗岩废料的XRD谱如图1(a)所示,其主要晶相为石英(SiO2,PDF#70-3755),并含有部分钠长石(NaAlSi3O8,PDF#89-6426)㊁钙长石(CaAl2Si2O8,PDF#79-1254)和微斜长石(KAlSi3O8,PDF#19-0932),玻璃废渣的XRD谱如图1(b)所示,属于非晶态物质,在烧结过程中可以为发泡陶瓷提供玻璃相㊂表1㊀花岗岩废料和玻璃废渣的主要化学组成Table1㊀Main chemical composition of granite waste and glass waste residueMaterial Mass fraction/%SiO2Al2O3Na2O K2O Fe2O3CaO MgO TiO2P2O5Other Granite waste64.7614.17 3.87 4.93 2.37 3.33 1.270.340.21 4.75 Glass waste residue61.600.7312.980.290.428.21 3.380.030.0712.29图1㊀花岗岩废料和玻璃废渣的XRD谱Fig.1㊀XRD patterns of granite waste and glass waste residue1.2㊀制备工艺样品配方及烧结温度如表2所示㊂将原料烘干后放入行星式球磨机中球磨30min并过200目(74μm)㊀第1期赵成琳等:花岗岩废料与玻璃废渣制备发泡陶瓷的研究331筛备用㊂按照表2配方称取一定量的玻璃废渣和花岗岩废料与定量的SiC放入球磨机中充分混合㊂混合后取用量合适的粉体加入适量无水乙醇搅拌成型后放入磨具中压成直径为3cm㊁高度约为2cm的坯体㊂将压制好的坯体放入箱式电阻炉,在空气气氛下,以升温速率5ħ/min升温,保温时间为30min,烧结温度为1090~1170ħ㊂表2㊀样品配方及烧结温度Table2㊀Sample formula and sintering temperatureSample No.Mass fraction/%Granite waste Glass waste residue SiC Sintering temperature/ħA-10901000 1.01090A-11101000 1.01110A-11301000 1.01130A-11501000 1.01150A-11701000 1.01170B-01000 1.01130B-109010 1.01130B-208020 1.01130B-307030 1.01130C-0802001130C-0.580200.51130C-1.08020 1.01130C-1.58020 1.51130C-2.08020 2.01130D-10908020 1.01090D-11108020 1.01110D-11308020 1.01130D-11508020 1.011501.3㊀性能表征与测试方法使用X射线衍射仪(Bruker D8Advance,Cu Kα靶,扫描速度为7.2(ʎ)/min)对原料进行物相分析,使用X射线荧光光谱仪(Bruker S8TIGER)分析原料的化学成分,使用数码相机观察样品的正面和横截面形貌,利用Image Pro plus软件统计样品的孔径分布,参照‘多孔陶瓷压缩强度试验方法“(GB/T1964 1996)测试样品的抗压强度,根据‘耐火材料颗粒体积密度试验方法“(GB/T2999 2016)测试样品的体积密度㊁气孔率㊁吸水率㊂1.3.1㊀抗压强度采用CMT5504型电子万能试验机,参照‘多孔陶瓷压缩强度试验方法“(GB/T1964 1996)测试试样的抗压强度,加载速度为2mm/min,抗压强度计算公式如式(1)所示㊂σ=P S(1)式中:σ为抗压强度,MPa;P为破坏负荷,N;S为试样受力面面积,mm2㊂1.3.2㊀体积密度先用游标卡尺测量试样的长宽高并计算出体积v,再使用电子天平称取试样烘干后的质量m㊂通过式(2)计算发泡陶瓷的体积密度ρ㊂ρ=m v(2)式中:ρ为体积密度,g/cm3;v为体积,cm3;m为试样烘干后的质量,g㊂1.3.3㊀孔隙率取一小块试样,测得块状发泡陶瓷烘干后的质量m和自然状态下的体积v,根据式(2)测得其体积密度ρ0㊂再用研钵将其磨成粉状,称取粉状样品的质量m1,用李氏比重瓶测得粉状样品的绝对密实体积v1,根据式(2)计算发泡陶瓷的真密度ρ1㊂依据式(3)即可求得气孔率㊂332㊀陶㊀瓷硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷P =1-ρ0ρ1()ˑ100%(3)1.3.4㊀吸水率将块状样品烘干后称量其干燥质量m ,将试样完全浸入去离子水中,用集热式恒温加热磁力搅拌器加热至100ħ恒温油浴5h,待硅油及去离子水冷却后,取出样品,擦拭其表面水分并称取饱和试样的质量B ㊂代入式(4)即可得出吸水率W ㊂W =B -m m ˑ100%(4)2㊀结果与讨论2.1㊀花岗岩废料对发泡陶瓷的影响烧结温度是决定发泡陶瓷液相生成量和黏度的重要因素,与发泡效果密切相关㊂本节以花岗岩废料为单一原料,外掺1%(质量分数)SiC 作为发泡剂,分别升温至1090㊁1110㊁1130㊁1150㊁1170ħ,将样品依次标记为A-1090㊁A-1110㊁A-1130㊁A-1150㊁A-1170,保温30min 后自然冷却,探究发泡陶瓷的适宜烧结温度㊂试样的表观㊁截面形貌如图2所示,孔径分布如图3所示㊂图2㊀不同烧结温度下制备的发泡陶瓷的表面和截面形貌Fig.2㊀Surface and cross-sectional morphology of foamed ceramics prepared at different sintering temperatures 由图2和图3可知,随着烧结温度升高,气孔数量增多,试样膨胀体积和孔径逐渐增大,最大孔径由1.3mm 增加到5.2mm㊂当烧结温度为1090ħ时,发泡现象不明显,这主要是因为烧结温度太低,不足以产生足够的液相,气孔生长阻力增大,且过少的液相量不足以包裹住生成的气体,因此气体难以留存在坯体中㊂1110ħ时,孔径变化显著,孔径分布范围更广㊂这是因为:1100ħ时,液相开始大量生成,坯体逐渐软化,气泡的生长阻力减小,促进了气孔的生长;1100ħ时,参与反应的SiC 增多,生成的气体量增多㊂1130ħ时,产气量进一步增加,气孔孔径进一步变大,但此时的孔壁依旧较厚㊂温度继续升高到1150ħ时,孔壁变薄,孔径变大,孔结构逐渐均匀;气体没有冲破液相的包裹形成连通孔,样品表面也没有溢出大量气体,此时的孔结构均匀饱满㊂因此1150ħ为此配比下最适宜的烧结温度㊂当温度继续升高至1170ħ时,孔径大小发生突变,小气孔开始冲破液相的包裹并形成大气孔,孔径范围进一步变广,孔径均匀性变差㊂这主要是因为随着温度升高,参与反应的SiC 增多,产生的气体量增多;同时液相黏度进一步降低,气体的生长阻力减小,气泡可以冲破液相的包裹形成连通孔,从而导致试样的孔结构开始劣化㊂2.2㊀玻璃废渣掺量对发泡陶瓷的影响为降低烧结温度㊁改善发泡陶瓷的孔结构与性能,考察了玻璃废渣对花岗岩废料发泡陶瓷的影响㊂玻璃废渣的化学成分中Na 2O 和CaO 的含量高,作为碱金属氧化物,其在发泡陶瓷的烧结过程中具有促进液相生成㊁降低烧结温度的作用,是有效的助熔剂㊂因此本节在花岗岩废料为主要原料的基础上设计玻璃废渣添加量为0%㊁10%㊁20%㊁30%(质量分数),依次标记为B-0㊁B-10㊁B-20㊁B-30,探究玻璃废渣含量对发泡陶瓷孔结构和性能的影响㊂㊀第1期赵成琳等:花岗岩废料与玻璃废渣制备发泡陶瓷的研究333图3㊀不同烧结温度下制备的发泡陶瓷的孔径分布Fig.3㊀Pore size distribution of foamed ceramics prepared at different sintering temperatures 图4展示了不同玻璃废渣掺量下发泡陶瓷的表面与内部形貌㊂由图可知,当不添加玻璃废渣时,样品膨胀体积小㊁孔壁厚且孔结构不均匀,接近圆球化的气孔较少㊂当加入10%的玻璃废渣时,孔壁上的小气孔逐渐长大,孔壁厚度变薄且气孔接近圆形,但大气孔依然存在,孔结构依旧不均匀㊂当加入20%的玻璃废渣时,膨胀体积变大,孔径增大明显,分布更均匀,同时气孔形状更饱满规则接近圆球状,此时试样的表观形貌和孔结构最优异㊂当玻璃废渣掺量为30%时,孔结构开始劣化,试样塌陷严重㊂图4㊀不同玻璃废渣掺量下制备的发泡陶瓷的表面和截面形貌Fig.4㊀Surface and cross-sectional morphology of foamed ceramics with different glass waste residue dosages玻璃废渣中富含Na2O和CaO,两者都是网络体外氧化物㊂在烧结过程中,驻留在硅氧四面体结构网络孔中的Na+和Ca2+会促进Si O键断裂,破坏硅氧四面体结构,导致原始Si O阴离子基团解聚成更简单的结构单元,影响硅酸盐结构的连续性,从而降低液相黏度和液相生成温度[11-14]㊂同时,玻璃废渣中的CaO 还具有调节孔结构的作用㊂因此,随着玻璃废渣掺量增多,孔结构的均匀性逐渐提高[10]㊂此外,在发泡陶瓷烧结过程中,细小的SiC颗粒会在其表面形成玻璃态的SiO2膜,影响氧气与SiC反应[15]㊂Na+和Ca2+还会334㊀陶㊀瓷硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷腐蚀SiC表面的SiO2薄膜,氧气更容易接触到颗粒内部的SiC,致使体系中更容易生成大量气体,促进气孔长大[16-18]㊂图5为花岗岩废料和不同掺量的玻璃废渣复合体系试验样品的性能分析图㊂由图可知,随着玻璃废渣掺加量由0%增加到30%,发泡陶瓷的体积密度由617.33kg/m3降低至335.63kg/m3,抗压强度由1.97MPa降低至0.10MPa,孔隙率由76.08%升高到83.44%,吸水率先由0.36%增加到0.96%后又降为0.24%㊂这是由于玻璃废渣的加入降低了液相黏度,增加了液相生成量,促进了大气孔的形成,因此孔隙率㊁吸水率随之升高且孔径尺寸增大;随着孔径的增大,同等体积下,气孔占据的空间更大,玻璃相骨架减少,从而体积密度降低;单位体积下,试样的有效承压面积减少,因此抗压强度降低㊂结合图4孔结构形貌图可知,当玻璃废渣大于20%时,孔结构急剧劣化,性能稳定性下降㊂为获得高孔隙率且孔结构均匀㊁性能稳定性好的发泡陶瓷,玻璃废渣掺量应小于等于20%㊂当玻璃废渣掺量小于20%时,烧结试样的孔结构均匀性较差,气孔膨胀体积小,试样内部较为致密㊂20%玻璃废渣掺量的发泡陶瓷孔结构均匀饱满,圆整度高㊂因此,玻璃废渣最佳掺量为20%,在该掺量下制备的样品抗压强度为0.44MPa,体积密度为452.74kg/m3,孔隙率为81.27%,吸水率为0.96%㊂图5㊀花岗岩废料和玻璃废渣复合体系试验样品的各项数据分析图Fig.5㊀Comprehensive analysis diagrams of granite waste and glass waste residue composite system test samples2.3㊀SiC掺量对复合体系发泡陶瓷的影响将SiC作为试验过程中的主要产气物质,它的添加量将直接影响发泡陶瓷的发泡效果㊂因此,设计SiC 掺量依次为0%㊁0.5%㊁1.0%㊁1.5%㊁2.0%(质量分数),分别标记为C-0㊁C-0.5㊁C-1.0㊁C-1.5㊁C-2.0㊂在空气环境中,基于热力学和吉布斯自由能理论,SiC理论上将进行的反应如式(5)~(8)所示[16,19-21]㊂SiC(s)+3/2O2(g)ңSiO2(s)+CO2(g)(5)SiC(s)+3/2O2(g)ңSiO2(s)+CO(g)(6)SiC(s)+O2-(glass)ңSiO2(glass)+CO(g)(7)SiC(s)+O2-(glass)ңSiO2(glass)+CO2(g)(8)㊀第1期赵成琳等:花岗岩废料与玻璃废渣制备发泡陶瓷的研究335图6给出了不同SiC掺量下,烧结试样的宏观形貌图㊂由图可以看出,当SiC掺加量为0%时,试样体积收缩,内部致密,表面光滑无自膨胀迹象㊂当SiC掺量为0.5%时,样品体积开始膨胀,内部出现微小气孔,但气孔孔径较小㊂当SiC掺量增加到1.0%时,样品体积进一步膨胀,内部孔径变大,孔壁变薄,孔结构均匀性变好㊂当SiC掺量为1.5%时,样品内部孔径过大,开始有少量连通孔出现㊂当掺量大于1.5%时,内部发泡情况变化不再明显㊂这是因为,当发泡剂掺量较少时,SiC颗粒在试样中分布更均匀,反应后生成的气体也少,少量的气体难以克服强大的阻力生长成大气孔,更不能形成连通孔,因此孔径较小,孔结构分布更均匀㊂随着发泡剂掺量的增加,发泡点位增多,气体生成量增多,孔径逐渐增大㊂同时,发泡剂分布均匀性变差,发泡剂含量多的地方气泡积聚形成大气孔,孔径均匀性变差㊂当SiC过量时,氧气与外部SiC反应生成的SiO2会将内部的SiC颗粒包裹住,使得其难以接触到空气,参与反应的难度增大㊂因此,当发泡剂含量大于1.5%时,过量的SiC无法参与反应,发泡效果无明显变化㊂图6㊀不同SiC掺量下花岗岩废料㊁玻璃废渣复合体系试验样品表面和内部形貌Fig.6㊀Surface and internal morphology of granite waste and glass waste residue composite system test samples with different SiC content 图7为不同发泡剂掺量制备的发泡陶瓷的物理性能图㊂随着发泡剂含量由0.5%增加到2.0%,试样中的发泡点位和气体生成量增多,孔隙率由69.86%增加到87.39%,膨胀体积变大㊂发泡陶瓷的吸水率与开孔孔隙紧密相关,孔隙率增大时,开孔孔隙增多,发泡陶瓷的吸水率也随之升高,由0.23%增加到1.28%㊂当液相量一定时,样品体积变大则单位体积内的液相量减少,随炉冷却后形成的玻璃相骨架减少,体积密度降低,由716.06kg/m3降低至295.47kg/m3㊂玻璃相骨架又是发泡陶瓷中的主要承压物质,当体积密度降低时,抗压强度也由原来的3.89MPa降低至0.09MPa㊂图7㊀不同SiC掺量下花岗岩废料㊁玻璃废渣复合体系试验样品各项数据综合分析图Fig.7㊀Comprehensive analysis diagrams of various data of granite waste and glass waste residue composite systemtest samples with different SiC content2.4㊀烧结温度对复合体系发泡陶瓷的影响在之前的试验中,获取到玻璃废渣的最佳掺量为20%,因此设置花岗岩废料㊁玻璃废渣质量比为8ʒ2,分336㊀陶㊀瓷硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷别升温至1090㊁1110㊁1130㊁1150ħ,将样品依次标记为D-1090㊁D-1110㊁D-1130㊁D-1150,保温30min后随炉冷却,探究玻璃废渣对烧结温度和孔结构的影响㊂不同烧结温度下花岗岩废料㊁玻璃废渣复合体系试验样品表面和截面形貌如图8所示,花岗岩废料玻璃废渣复合体系的物理性能分析如图9所示㊂图8㊀不同烧成温度下花岗岩废料㊁玻璃废渣复合体系试验样品表面和截面形貌Fig.8㊀Surface and cross-sectional morphology of granite waste and glass waste residue compositesystem test samples under different sintering temperatures图9㊀不同烧成温度下花岗岩废料㊁玻璃废渣复合体系试验样品各项数据综合分析图Fig.9㊀Comprehensive analysis diagrams of various data of granite waste and glass waste residue compositesystem test samples under different sintering temperatures对比图2和图8的内部截面图可以发现,添加玻璃废渣后试样在1090ħ时就已经有大量气孔生成,气孔形态与试样A-1130相似㊂当温度升高到1110ħ时,气体生成量更多,孔径更大,试样体积进一步膨胀㊂试样D-1110与A-1150孔径相当,但A-1150孔径分布不均匀,上部孔径大,下部较为致密,发泡效果较差; D-1110孔径整体分布更加均匀,这表明加入玻璃废渣能够有效降低烧结温度和调节孔结构㊂1130ħ时,试㊀第1期赵成琳等:花岗岩废料与玻璃废渣制备发泡陶瓷的研究337样体积继续增大,孔壁上的微小气孔长大,孔壁更薄,孔结构均匀程度提高㊂1150ħ时,由于液相生成量过多,液相黏度降低,气孔开始兼并成大气孔,部分气体开始在表面溢出[22],孔径增大,但气孔圆整度依旧很高,孔结构并未劣化,这进一步说明加入适量玻璃废渣可以调节发泡陶瓷的孔结构㊂图9展示了不同温度下,花岗岩废料单一体系㊁花岗岩废料与玻璃废渣复合体系的物理性能㊂由图可知,在相同温度下,添加玻璃废渣后,试样的体积密度和抗压强度均低于未添加玻璃废渣的试样,而孔隙率和吸水率都高于未添加玻璃废渣的试样,这说明在同等条件下,加入玻璃废渣能促进发泡陶瓷发泡㊂添加玻璃废渣后1100ħ烧结试样的体积密度低于1150ħ下未添加玻璃废渣烧结试样的体积密度,抗压强度则高于1150ħ下烧结的试样㊂1110ħ下复合体系的孔隙率高于1150ħ下单一体系的孔隙率;复合体系的吸水率仅比单一体系高0.5%,差异不大㊂综合来看,1110ħ下复合体系烧结试样的性能要高于1150ħ下单一体系烧结试样的性能㊂因此,在其他条件和外部环境相同的条件下,加入20%的玻璃废渣可降低烧结温度40ħ㊂在图8中可以发现,当烧结温度为1110~1150ħ时,烧结试样仅孔径变大,气孔分布均匀,孔结构并未劣化;从图9的数据分析来看,在此温度范围内,复合体系的性能稳定㊂因此,加入玻璃废渣对实现孔结构的可调控性也起了一定作用㊂3㊀结㊀论1)当花岗岩废料和玻璃废渣的质量比为8ʒ2㊁发泡剂掺量为1.0%㊁烧结温度为1110~1150ħ时,试样的平均孔径范围为0.49~1.43mm,抗压强度为2.23~0.41MPa,体积密度为468.41~326.31kg/m3,孔隙率为79.15%~86.81%,吸水率为0.96%~1.00%,实现了对发泡陶瓷孔径的有效调控,满足了不同应用场景对发泡陶瓷不同孔径的需求㊂2)花岗岩废料与玻璃废渣复合体系(二者质量比为8ʒ2)在1110ħ下的孔结构㊁物理及力学性能与1150ħ下花岗岩废料单一体系相当㊂因此,当玻璃废渣掺入量为20%时,可降低烧结温度40ħ㊂参考文献[1]㊀张坤强.花岗岩石粉对水工混凝土性能影响规律及作用机理研究[D].山东:山东农业大学,2022.ZHANG 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ceramics from granite scrap[J].338㊀陶㊀瓷硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷Ceramics International,2023,49(9):13443-13451.[11]㊀NIU Y H,FAN X Y,REN D,et al.Effect of Na2CO3content on thermal properties of foam-glass ceramics prepared from smelting slag[J].Materials Chemistry and Physics,2020,256:123610.[12]㊀周明凯,柳剑锋,葛雪祥,等.粉煤灰发泡陶瓷的制备及性能研究[J].硅酸盐通报,2021,40(2):605-609+621.ZHOU M K,LIU J F,GE X X,et al.Preparation and properties of foamed ceramics from fly ash[J].Bulletin of the Chinese Ceramic Society, 2021,40(2):605-609+621(in Chinese).[13]㊀董祎然,赵成琳,郭㊀伟,等.花岗岩锯泥和大理石废石粉制备发泡陶瓷[J].硅酸盐通报,2023,42(3):939-947+969.DONG Y R,ZHAO C L,GUO W,et al.Preparation of foamed ceramics from granite sawdust and marble waste stone powder[J].Bulletin of the Chinese Ceramic Society,2023,42(3):939-947+969(in Chinese).[14]㊀张㊀媛,李育彪,薛璐韬,等.花岗岩锯泥制备建材产品研究进展[J].硅酸盐通报,2023,42(2):554-564.ZHANG Y,LI Y B,XUE L T,et al.Research progress on preparation of building materials products from granite saw mud[J].Bulletin of the Chinese Ceramic 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B,et al.Fabrication of SiC foam ceramics at a low sintering temperature by adding fly ash[J].CeramicsInternational,2022,48(20):30462-30467.[21]㊀WANG H,CHEN Z W,LIU L L,et al.Synthesis of a foam ceramic based on ceramic tile polishing waste using SiC as foaming agent[J].Ceramics International,2018,44(9):10078-10086.[22]㊀徐继浩.利用碳化硅发泡制备轻质陶粒及发泡陶瓷的研究[D].西安:西安建筑科技大学,2021.XU J H.Study on preparation of lightweight ceramsite and foamed ceramics by silicon carbide foaming[D].Xi an:Xi an University of Architecture and Technology,2021(in Chinese).。

废铝灰制备陶瓷清水砖的研究

废铝灰制备陶瓷清水砖的研究

第28卷 第5期2006年5月武 汉 理 工 大 学 学 报JOURNA L OF WUHAN UNIVERSIT Y OF TECHN OLOG YVol.28 No.5 May 2006废铝灰制备陶瓷清水砖的研究徐晓虹,熊碧玲,吴建锋,李 鹏,佘子伟,邓大侃(武汉理工大学材料科学与工程学院,武汉430070)摘 要: 铝灰是一种来源于电解铝厂、铝型材厂、铸造铝合金厂等铝冶炼企业的工业废渣。

以废铝灰为主要原料,添加一定量的粘土、石英和降低烧成温度的添加剂,采用压制成型法制备了高性能的陶瓷清水砖。

经研究发现用于降低烧成温度的复合添加剂的加入不仅大大降低了烧成温度,而且可有效控制样品的收缩变形。

制备的清水砖的主要由CaAl 2Si 2O 8、α2Al 2O 3等晶相组成,气孔率为30%~50%,抗折强度>20MPa ,抗压强度>60MPa 。

这种陶瓷清水砖是传统的墙体材料粘土烧结砖的良好的替代品。

关键词: 废铝灰; 陶瓷清水砖; 低温烧成; 添加剂中图分类号: TQ 172.1文献标志码: A文章编号:167124431(2006)0520014203The Study on the Preparation of Ceramic Simple Brick fromAluminium Scruff AshX U Xiao 2hong ,X ION G B i 2li ng ,W U Jian 2f eng ,L I Peng ,S H E Zi 2wei ,D EN G Da 2kan(School of Materials Science and Engineering ,Wuhan University of Technology ,Wuhan 430070,China )Abstract : A high performance simple brick was made from the aluminium scruff ash.S ome clay ,quartz and several kinds of addi 2tives aimed to decrease the firing temperature were used ,and it was discovered that the compound additives could not only decrease the firing temperature ,but could als o control the deformation of the samples.The porosity of the simple brick is 30%~50%,bending strength >20MPa ,com pression strength >60MPa ,and the main crystal phases were CaAl 2S i 2O 8,α2Al 2O 3.From the point of en 2vironment protection ,it was the best substitution of such traditional wall material as clay firing brick.K ey w ords : aluminium scruff ash ; ceramic simple brick ; low 2temperature firing ; additives收稿日期:2006201215.基金项目:山东铝业公司资助项目(2004005).作者简介:徐晓虹(19652),女,博士,教授.E 2mail :xuxh @将工业固体废渣资源化并用于生产新材料,是目前解决工业生产中产生的各种废料对环境带来严重负荷的有效手段。

利用工业废渣制备轻质陶瓷砖的研究

利用工业废渣制备轻质陶瓷砖的研究

表 面抛 光时 与砂轮磨 料研磨 产生 的渣泥 , 其 颗粒 细度 大 .
石灰石 在配方 中用 作辅 助发泡 剂 ,用来 调整气 泡 的
为瘠性 料 , 含 石英 、 玻 璃相 、 莫来石等 晶相 。经化 学分 析 , 发泡情 况 。本研 究所用 的石灰 石主要化学组成 为 : C a C O
2 . 1 . 2抛 光 砖 废 渣
为 : Al 2 0 3: I 2 % -1 9 %、 S i O2 7 3 %- 8 0 %、 F e 2 O 3 ≥1 % 、 K2 0+
N a 2 0≤1 %、 烧 失量 6 %~ 8 %。
. 1 . 6石 灰 石 抛 光 砖 废 渣 主 要 为 在 抛 光 砖 生 产 过 程 中 由 玻 化 砖 在 2
S i C 、 S i N、 色料等 。
2 . 1 . 3河 道 淤 泥
原 料 的稳 定 是 生 产 稳 定 的 前 提 .本 课 题 所 涉 及 的原 料 均为 工业 废弃 物 , 如: 废 品砖 、 抛 光废 渣 、 废弃 泥屎 、 城
淤 泥是一 种 以含 水铝硅 酸盐为 主 的各 种矿 物 的混 合 市 河道淤 泥及高岭 土尾矿等 , 尤其是 前三种 原料 , 会 随抛
关健词 : 陶瓷 废 弃 物 ; 城市污泥 ; 轻 质 陶 瓷砖
引 言
大 的污 泥量 , 将成 为环境 的一 大负荷 。佛 山市 污水 处理
厂 已达 4 5个 , 污水 处理得 到污 泥量约 达 3 6 0 0 t / d , 合 计 约
0 8万 t / 年 。这 些 污 泥 的 再 处 理 已经 成 了 政 府 迫 切 需 近十几年 来 ,我 国的建筑 陶瓷工业进 入 了快 速发展 达 1 的 阶 段 .现 有 建 筑 陶 瓷 企 业 已 超 过 三 千 家 , 年 产 量 达 要 解 决 的 问 题 。 8 9 . 9 2 亿 m z , 占世 界 第 一 位 。 同时 , 建 陶工 业 废 料 也 日益 增 针 对 以上 情 况 ,本 文 对 陶 瓷 行 业 废 弃 物 及 污 泥 进 行

创新科技高性能泡沫陶瓷过滤板已问世

创新科技高性能泡沫陶瓷过滤板已问世

4 强度高 ( 、 为第一代 的兰倍 以上 )热震性优 , , 不掉渣 5 有显微缺隙 , 、 对渣 吸附力强
和 力

6 三维 网状高温 离子溅射活化处理 , 、 提高对铝 中的夹杂物的亲 } ,
7 筛 分 ? 撞沉 降? 附? 集 更 深 度 净化 、 碰 吸 堆

8 起始过滤吸附净化效果显著 、 9 各项性能指标均达到 1 0 、 2 0度温度烧结 的陶瓷性能指标
织光学、 材料、 器件等多学科力量联手 “ 攻占” 这一领域的“ 制高点” 。 ’
鬯 移÷
解决巢湖水体污染和河床淤泥等环保问题 , 我市将积极为企业做好 服务对接工作 , 推动该项技术早 日 落户合肥。
… — — 一
3 主晶相 a A2 3 莫来石 , 、 —I , 0 无石英玻璃相
比水 立 方 更 完 美 的 L o ad e n ro 玻 璃 立 方体 房
3 eu e事务所为品牌 L o ad d lx e n ro创造了这个独特的企业建筑构架。 这个一体化设计概念结合了建筑、 室内设计和景观规划 , 是一项综合的审 美体系。 玻璃面使 L o ad e n ro玻璃立方体与周围的景观相互映衬。 内部 。 展 现在参观者面前的是一个宽敞的开放空间和波浪式的白色墙面。 在波浪墙 靳 帐 翮 非磷 一 ¥ 鲫 ¥ 。 必
化 为清洁的建筑材料 , 不仅降低了清淤泥成本 , 其转化的建筑材料
还可满足城市建设的需求, 以达到节能环保 、 废物利用的 目的。 刘烈东表示 ,将淤泥转化为清洁建材 的技术应用前景广阔 ,I - "

完善现今铝及铝合金生产领域 的泡沫陶瓷过滤板的市场。 高性能泡沫陶瓷过滤板 的特征 1上? 下三维网状无死洞、 、 中? 无盲孔 2 烧结温度 >1 5 ℃ 、 40

一种轻质高强度发泡陶瓷保温复合板[实用新型专利]

一种轻质高强度发泡陶瓷保温复合板[实用新型专利]

(10)授权公告号 CN 202658826 U(45)授权公告日 2013.01.09C N 202658826 U*CN202658826U*(21)申请号 201220144161.4(22)申请日 2012.04.05E04F 13/075(2006.01)(73)专利权人四川大学地址610000 四川省成都市一环路南一段24号(72)发明人余江 刘建泉 杨春 孟庆铨杜烨涂礼亚(54)实用新型名称一种轻质高强度发泡陶瓷保温复合板(57)摘要本实用新型涉及到一种轻质高强度发泡陶瓷保温复合板,它包括保温层和装饰层,保温层与装饰层同时烧接为一体;保温层为发泡陶瓷;所述装饰层由废玻璃粉末烧成,厚度为1-3mm 。

本实用新型利用污泥、建筑垃圾、废旧玻璃等做原料,原料来源广泛,不仅节约了成本,还实现了废物循环利用,具有良好的经济效益、社会效益和环境效益。

玻璃装饰层与发泡陶瓷板同时烧成粘接为一体,二者粘接牢固,生成的装饰层大大提高了保温复合板的强度和耐水性,具有保护内部陶瓷板和装饰的双重作用。

(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书2页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页1/1页1.一种轻质高强度发泡陶瓷保温复合板,其特征在于,它包括保温层和装饰层,保温层(2)与装饰层(1)烧接为一体;所述保温层(1)为发泡陶瓷;所述装饰层(2)由废玻璃粉末烧成,厚度为1-3mm 。

权 利 要 求 书CN 202658826 U一种轻质高强度发泡陶瓷保温复合板技术领域[0001] 本实用新型涉及建筑材料领域,特别涉及一种轻质高强度发泡陶瓷保温复合板。

背景技术[0002] 发泡陶瓷保温复合板主要用于建筑外墙保温,防火隔离带,建筑自保温冷热桥处理等。

产品具有质量轻,防水性好,防火阻燃,变形系数小,抗老化,性能稳定,与墙基层和抹面层相容性好,安全稳固性好。

利用废弃聚苯颗粒制备轻质节能型仿瓷砖的研究

利用废弃聚苯颗粒制备轻质节能型仿瓷砖的研究

利用废弃聚苯颗粒制备轻质节能型仿瓷砖的研究毕春波【期刊名称】《化学工程师》【年(卷),期】2015(29)11【摘要】以外包覆聚合物水泥聚苯颗粒为轻质骨料、聚合物水泥为成型剂制备了轻质水泥基仿瓷砖。

测试了水泥包覆聚苯颗粒松芯颗粒、轻质基体及仿瓷砖饰面的性能。

结果表明,松芯颗粒密度为0.838g·cm-3(泡沫∶水泥=1∶0.8)的轻质基料与水泥按2∶1的质量比制备的基体,其抗压强度为5.5MPa,均优于瓷质砖相关国家标准,具有使用价值。

%The light weight cement based imitation ceramic tile was prepared by the coating of the polymer cement and the polymer cement as the lightweight aggregate and the polymer cement. The properties of the cement coated polystyrene particles, light weight matrix and imitation ceramic tile were tested. The results show that by 2∶1 mass ratio was prepared matrix of the loose core particle density0.838g·cm3 (foam cement =1∶0.8)light base material and cement, the compressive strength is 5.5 MPa, are up to the relevant national standards of ceram-ic tile, has the use value.【总页数】3页(P5-7)【作者】毕春波【作者单位】华北理工大学轻工学院,河北唐山 063000【正文语种】中文【中图分类】TQ630.7【相关文献】1.利用珍珠岩工业尾矿低温快烧制备轻质陶瓷砖的研究 [J], 李卫东;王著强;陈稳霞;刘鹏;韩复兴2.利用工业废渣制备轻质陶瓷砖的研究 [J], 廖花妹;刘延翔;吴柏惠3.改善轻质节能型仿瓷砖性能的研究 [J], 毕春波4.利用陶瓷工业废弃物抛光渣制备陶瓷砖的研究 [J], 谢红波;陈哲;麦俊明;吴春丽;苏青5.助剂对节能型仿瓷砖性能的影响研究 [J], 毕春波;巩维艳;刘焕梅因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

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建筑垃圾主要物理特性
Physical properties of construction wastes
自然含水率 / % 20 ~ 30 堆积密度 / ( kg·m3 ) 720
颗粒组成 / % < 0. 6 mm 65 0. 6 ~ 1. 2 mm 20 > 1. 2 mm 15
表2 Tab. 2
3087 ( 2014 ) 05016107 文章编号: 1009-
以污泥 、 建筑垃圾为基料制备高强轻质发泡环保陶瓷板

1, 2 江 , 熊 3 3 1, 2 平, 刘建泉 , 苏子艺 , 王 1, 2 慈 , 贾

1, 2
( 1. 四川大学 建筑与环境学院, 四川 成都 610065 ; 2. 四川大学 新能源与低碳技术研究院,四川 成都 610065 ; 3. 成都工业学院,四川 成都 610031 )
题制约着发泡陶瓷的进一步良性发展: 1 ) 与聚苯乙 传统的发泡陶瓷大多利用 烯等传统保温材料相比, 天然矿石高温发泡而成, 在性能上相比有较大优势, 但因价格昂贵而使得难以在市场上大规模应用; 2 ) 传统制作工艺较为复杂, 产生的气泡不易得到有效 故很难得到气孔均匀度良好、 规格统一的发泡 控制, 陶瓷板; 3 ) 传统发泡陶瓷板存在脆性较大、 韧度较 低等缺点。这些问题在很大程度上主要是由于原材
ห้องสมุดไป่ตู้
表3 Tab. 3
名称 含量
河道污泥化学成分
Chemical compositions of sludge
烧失量 / % w( SiO2 ) / % w( Al2 O3 ) / % w( Fe2 O3 ) / % w( CaO) / % w( MgO) / % w( K2 O) / % w( Na2 O) / % w( TiO2 ) / % w( SO3 ) / % 7. 43 59. 25 17. 34 5. 20 2. 11 2. 44 3. 17 0. 35 0. 88 0. 36
[4 - 7 ] 。 目前, 材料, 可广泛应用于建筑外保温系统 发 , 泡陶瓷在国内有一定的应用市场 但仍然有很多问
近年来, 随着城市化进程的加快, 建筑垃圾污染 问题已成为城市化进程中的阻碍瓶颈。 据统计, 目
8 前我国每年施工建设所产生的垃圾数量达 10 t, 其 数量已占到城市垃圾总量的 30% ~ 40% , 而建筑垃
( 1. College of Architecture and Environment, Sichuan Univ. , Chengdu 610065 , China; 2. Inst. of New Energy and Low Carbon Technol. , Sichuan Univ. , Chengdu 610065 , China; 3. Chengdu Technological Univ. , Chengdu 610031 , China)
Preparation of Highstrength and Lightweight Environmental Foaming Ceramic Plate Using Sludge and Construction Waste
2 2 2 2 YU Jiang1, , XIONG Ping3 , LIU Jianquan3 , SU Ziyi1, , WANG Ci1, , JIA Lu1,
国际能源供应的紧张, 促进了社会对节能技术 和产品的开发和重视。随着建设和谐社会步伐的推 进, 环境保护不断得到社会的重视, 绿色环保材料越 来越受到重视。当前中国建筑等行业所采用的保温 XPS( 挤塑聚苯乙烯泡 材料如 EPS( 聚苯乙烯泡沫) 、
收稿日期: 2014 - 01 - 14
PU( 聚氨酯泡沫 ) 等有机物保温材料因其易燃 沫) 、 性且燃烧产生有毒烟雾导致了一系列火灾事故 , 如 北京央视新址火灾、 上海胶州教师公寓火灾等重大 火灾, 给人们生命和财产带来重大损失 。同时, 传统 的建筑保温材料存在吸水、 不防潮、 老化、 强度低、 易
受到威胁。因此处理数量如此庞大的建筑垃圾、 底 。 泥等固体废弃物已经到了刻不容缓的地步 鉴于此, 作者以污泥、 建筑垃圾作为基料, 制备 高强轻质发泡环保陶瓷板。这样不仅能解决发泡陶 瓷原材料的限制问题, 节约大量成本, 同时又能资源 化利用建筑垃圾、 污泥等固体废弃物, 这对于资源再 循环利用、 建设节约型社会无疑具有重要的意义 , 必 定会为城市建设带来巨大的经济社会环境效益 。
[8 - 11 ] 。 因此, 料及其发泡材料所引起 找到合适的原 材料及发泡剂, 改变配方, 结合发泡工艺, 降低制作
1
1. 1
材料与方法
实验原料
这是降低发泡陶瓷板的价格, 提高其市场 过程成本, [12 - 14 ] 。 竞争力的关键所在
表1 Tab. 1
实验选用原料有建筑施工垃圾、 河道污泥、 废玻 动物发泡剂和膨润土。 部分原料物理特性及 璃片、 2 和 3。 化学成分见表 1 、
第 46 卷 第 5 期 2014 年 9 月
四川大学学报( 工程科学版)
JOURNAL OF SICHUAN UNIVERSITY ( ENGINEERING SCIENCE EDITION)
Vol. 46 No. 5 Sept. 2014

圾的无序堆存不仅占用大量土地资源, 对水、 气、 土 和生态环境更是造成了不可估量的污染与破坏 。另 外, 不仅建筑垃圾造成严重的环境问题 , 河道湖泊淤 积在国内也存在严峻形势。据调查统计, 仅湖泊、 河
7 道淤泥, 每年清淤量高达 7 × 10 t。 河道、 湖泊淤积 导致水体自净能力降低, 同时使河道堵塞、 防洪安全
基金项目: : 国家自然科学基金资助项目( 31100374 ) ; 985 工程专项经费资助项目( 000007610081 ) ; 四川省科技厅资助项目( 2014JY0224 ) mail: yujianggz@ 163. com 作者简介: 余江( 1974 —) , 女, 副教授, 博士. 研究方向: 固体废弃物处置与资源化利用. E-
http: / / jsuese. scu. edu. cn
162
四川大学学报( 工程科学版)
第 46 卷
变形等问题, 维护管理费用较大, 给人们生活也造成 了很多不便。目前中国虽然已经开发了一系列保温 隔热材料, 但因其价格昂贵等因素制约, 很难得以推 [1 - 3 ] , 广 因此找到一种保温阻燃性能良好 、 价格低廉 且环境友好的保温隔热材料已日益成为国内外学者 所关注的热点。 发泡陶瓷是具有 3 维空间网架结构的高气孔率 的多孔陶瓷体。它不仅具有普通陶瓷耐腐蚀、 耐高 温特点, 同时具有优良的保温隔热性能、 较高的机械 强度、 良好的抗冻融性等性能, 属于国家 A 级保温
名称 烧失量 / % 含量 12. 24 w( SiO2 ) / % 52. 99
建筑垃圾化学成分
Chemical compositions of construction wastes
w( Al2 O3 ) / % w( Fe2 O3 ) / % w( CaO) / % w( MgO) / % w( K2 O) / % w( Na2 O) / % w( TiO2 ) / % w( SO3 ) / % 19. 30 2. 11 8. 76 1. 47 0. 65 0. 28 0. 88 0. 13
1. 2
制备工艺
1% ~ 9% 。原料经混料、 压力成型后, 在预热温度 500 ~ 750 ℃ 、 预热时间 20 ~ 50 min, 烧成温度 1 100 ~ 1 250 ℃ 、 保温时间 20 ~ 60 min 下烧成。 胚体的 统一尺寸为 100 mm × 45 mm × 25 mm。 工艺流程 为: 原料 → 混合 → 粉碎, 过 20 目筛 → 装模、 成型 。 预热干燥 烧成 出料 性能测试 → → → →
3 密度 0. 48 g / cm , 产品性能达到甚至优于国家相关标准 。所研制的具有防水、 保温性能的高强轻质发泡陶瓷板, 不
仅摆脱了原材料的限制, 使得成本大幅降低, 同时还将固废资源化, 改善环境。 关键词: 发泡陶瓷板; 动物蛋白发泡剂; 污泥; 建筑垃圾; 发泡 中图分类号: X705 ; TB35 文献标志码: A

要: 以建筑垃圾、 污泥或河道底泥等固体废弃物为基料, 通过探讨烧成条件、 固相( 包括骨料和玻璃碎片) 、 动物
膨润土对于发泡陶瓷板发泡情况以及吸水率 、 显气孔率、 密度、 抗压强度等性能指标的影响, 确定了比较理 发泡剂、 想的配方和烧成工艺条件, 原料配方( 质量百分比) 为: 建筑垃圾、 污泥混合骨料 ∶ 废玻璃碎片 ∶ 动物发泡剂 ∶ 膨润土 = 70% ∶ 20% ∶ ( 5% ~ 7% ) ∶ ( 5% ~ 7% ) ; 烧制工艺条件为: 预热温度 700 ℃ , 预热时间 40 min, 烧成温度 1 200 ℃ 左 右, 烧成时间 30 min。获得了最佳发泡陶瓷性能指标: 吸水率 1. 62% , 显气孔率 70. 12% , 抗压强度 5. 12 MPa, 体积
Abstract: Based on the physical and chemical properties of sludge and construction waste,construction rubbish,sludge or river sediment were used as base stock to prepare a well kind of waterproof insulated high strength and lightweight foaming ceramic plate, and the effects of firing condition,solid phrase including aggregate and glass fragment,animal foaming agent,bentonite on the foaming tendency and properties such as water absorption rate,porosity,density and compressive strength were explored. The results showed that under the optimal formula and firing conditions including the combined aggregate of construction waste and sludge of 70% ,glass fragments of 20% ,animal protein foaming agent of 5% ~ 7% ,bentonite of 5% ~ 7% ,and under preheating temperature of 700 ℃ ,preheating time of 40 min,sintering temperature of 1 200 ℃ ,sintering time of 30 min,the best foaming ceramic property was obtained such as the water absorption rate of 1. 62% ,porosity of 70. 12% ,the compressive strength of 5. 12 MPa,the bulk density of 0. 48 g / cm3 . The product performance is better than the relevant national standards. Key words: foaming ceramic plate; animal protein foaming agent; sludge; construction waste; foaming
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