固体废弃物用于陶粒的生产制备研究
煤泥、粉煤灰、煤矸石制备陶粒及应用基础研究
煤泥、粉煤灰、煤矸石制备陶粒及应用基础研究煤泥、粉煤灰、煤矸石制备陶粒及应用基础研究引言：随着经济和人口的快速增长，对能源的需求也越来越大。
传统的煤炭能源利用方式导致了大量的煤矸石、粉煤灰和煤泥的产生，给环境带来了严重的污染问题。
为了有效地利用这些煤炭工业废弃物，本研究将重点关注将煤泥、粉煤灰和煤矸石制备成陶粒的方法，并探究其在建筑材料、土壤修复和环境治理等方面的应用。
一、煤泥、粉煤灰和煤矸石的特性煤泥是煤炭加工的副产物，其主要成分是粒度较小的有机质和矿物质。
粉煤灰是燃烧煤炭时产生的固体废弃物，含有丰富的无机元素和微量元素。
而煤矸石则是采矿过程中产生的一种副产物，主要由无用的岩石和煤层混合而成。
这些废弃物在传统的处理方式下往往会对环境和人类健康造成严重影响。
二、煤泥、粉煤灰和煤矸石制备陶粒的方法1. 原料准备：对煤泥、粉煤灰和煤矸石进行初步处理，去除杂质和可燃性物质。
2. 模具成型：将处理后的原料与粘结剂进行混合，并通过挤压或挤出成型的方法制备成陶粒。
3. 干燥和烧结：将成型后的陶粒进行干燥处理，使其达到一定的强度后进一步进行高温烧结。
4. 表面修饰和包装：根据实际需要，对陶粒进行表面涂层或包装处理，以提高其抗倒塌能力和使用寿命。
三、煤泥、粉煤灰和煤矸石制备陶粒的应用1. 建筑材料：陶粒可以用于制备轻质骨料混凝土，用于建筑物的隔热、保温和节能。
2. 污水处理：陶粒可以用于废水处理系统中，作为过滤材料，去除悬浮物和沉淀物，提高水质。
3. 空气净化：陶粒具有吸附和催化功能，可用于空气净化系统中，去除有害气体和异味。
4. 土壤修复：陶粒可用于修复受污染的土壤，吸附重金属和有机物质，净化土壤环境。
5. 灭火器材：陶粒具有良好的耐火性能，可用于制备灭火材料，应用于火灾现场。
结论：本研究通过对煤泥、粉煤灰和煤矸石的处理，成功制备了陶粒，并研究了其在建筑材料、环境治理等方面的应用。
这不仅减少了煤炭工业废弃物的排放，还有效利用了资源，为环境保护和可持续发展作出了贡献。
可再生资源作为生产陶粒的原料简述
可再生资源作为生产陶粒的原料简述一粉煤灰：（炉底灰）定义：煤炭在锅炉中燃烧后，经除尘器（静电除尘、布袋除尘）除尘后沉淀在除尘器内不同粒径的细灰。
粉煤灰的燃烧过程：煤粉在炉膛中呈悬浮状态燃烧，燃煤中的绝大部分可燃物都能在炉内烧尽，而煤粉中的不燃物(主要为灰分)大量混杂在高温烟气中。
这些不燃物因受到高温作用而部分熔融，同时由于其表面张力的作用，形成大量细小的球形颗粒。
在锅炉尾部引风机的抽气作用下，含有大量灰分的烟气流向炉尾。
随着烟气温度的降低，一部分熔融的细粒因受到一定程度的急冷呈玻璃体状态，从而具有较高的潜在活性。
在引风机将烟气排入大气之前，上述这些细小的球形颗粒，经过除尘器，被分离、收集，即为粉煤灰。
粉煤灰的化学组成：我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为：SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2、MgO 、K2O、Na2O、SO3、MnO2等，此外还有P2O5等。
其中氧化硅、氧化钛来自黏土，页岩；氧化铁主要来自黄铁矿；氧化镁和氧化钙来自与其相应的碳酸盐和硫酸盐。
粉煤灰的元素组成(质量分数)为：O2 47.83%，Si 11.48%～31.14%，Al 6.40%～22.91%，Fe 1.90%～18.51%，Ca 0.30%～25.10%，K 0.22%～3.10%，Mg 0.05%～1.92%，Ti 0.40%～1.80%，S 0.03%～4.75%，Na 0.05%～1.40%，P 0.00%～0.90%，Cl 0.00%～0.12%，其他0.50%～29.12%。
由于煤的灰分变化范围很广，而且这一变化不仅发生在来自世界各地或同一地区不同煤层的煤中，甚至也发生在同一煤矿不同的部分的煤中。
因此，构成粉煤灰的具体化学成分含量，也就因煤的产地、煤的燃烧方式和程度等不同而有所不同。
其主要化学组成见下表。
我国电厂粉煤灰化学组成%粉煤灰的活性主要来自活性SiO2 (玻璃体SiO2)和活性Al2O3 (玻璃体Al2O3 )在一定碱性条件下的水化作用。
可用于制备发泡陶瓷的固废综合利用现状及研究进展
可用于制备发泡陶瓷的固废综合利用现状及研究进展发泡陶瓷是一种轻质多孔陶瓷材料，具有低密度、优良的绝热性能、化学稳定性和耐腐蚀性等优点。
随着对环境保护和资源利用的重视，固废综合利用成为了研究的热点之一。
本文将对可用于制备发泡陶瓷的固废综合利用现状及研究进展进行综述。
一、可用于制备发泡陶瓷的固废资源1. 煤矸石煤矸石是煤矿开采后剩余的固体废弃物，含有丰富的硅酸盐和氧化铝等矿物成分。
通过高温煅烧和添加适量助熔剂，可以将煤矸石转化为发泡陶瓷材料的原料。
2. 粉煤灰粉煤灰是燃煤时产生的固体废弃物，包含大量的硅酸盐、氧化铝和氧化铁等物质。
利用粉煤灰制备发泡陶瓷可以实现废弃物资源化利用，减少对天然资源的开采。
3. 玻璃渣玻璃渣是玻璃制品生产过程中产生的废弃物，主要由氧化硅、氧化铝和氧化钙等物质组成。
通过高温熔融和加入适量助熔剂，可以将玻璃渣转化为发泡陶瓷的原料。
4. 废弃陶瓷废弃陶瓷制品经过破碎处理后，可以作为发泡陶瓷的原料之一。
这种方式不仅可以降低对天然陶瓷原料的需求，还可以减少废弃陶瓷对环境的污染。
1. 固废资源基质化改性目前的研究表明，通过添加适量的改性剂，可以改善固废资源的流动性和成型性，提高发泡陶瓷材料的力学性能和热学性能。
2. 新型添加剂的应用近年来，学者们还开展了新型添加剂在发泡陶瓷制备中的应用研究，如纳米氧化物、碳纳米管等。
这些新型添加剂不仅可以改善陶瓷材料的性能，还可以提高固废资源的利用率。
3. 微波辐射技术微波辐射技术在固废资源制备发泡陶瓷过程中的应用也取得了一定的进展。
微波辐射可以显著提高固废材料的熔融和膨胀速率，减少能耗，缩短生产周期。
4. 废弃陶瓷-煤矸石复合材料制备一些研究者尝试将废弃陶瓷与煤矸石等固废资源进行复合利用，制备出性能优良的发泡陶瓷材料。
这种方法将废弃陶瓷和煤矸石等废弃物进行综合利用，实现了资源的再生利用。
三、展望随着对环境保护和资源利用的重视，固废综合利用技术将成为未来发泡陶瓷制备领域的研究热点。
利用固体废弃物生产烧结陶粒工艺方案及烧成工艺的研究
陶粒筒压强度要求≥5MPa，颗粒最大粒径不宜 大于 ，采用 5～16mm 的连续级配。陶粒自身 的堆积密度小于 1100kg/m3，一般为 300～900kg/m3。 以陶粒为骨料制作的轻骨料混凝土密度为 800～1900kg/m3，相应的轻骨料混凝土抗压强度等 级为 LC5.0～LC60，满足《轻骨料混凝土技术规程》 JGJ51— 2002 标准要求。
陶粒产品主要应用于建筑领域，作为结构型轻 骨料主要用于配置轻骨料混凝土，具体用途有：
（1）生产轻混凝土建筑制品，包括建筑砌块、墙 板、预应力大型屋面板、18m 薄腹梁、四孔空心楼板、 空腹双支柱、门式屋架、混合式 5t 吊车梁、圈梁、山 墙柱等，其中以砌块、空心楼板和墙板用得最多，使 用效果较好。
（2）用于现浇混凝土墙体。 （3）用于桥梁工程。1970 年建的宁波市反帝大 桥，其上部构造全部采用粉煤灰陶粒配制的陶粒混
煤矸石是煤炭行业在掘进、开采和洗煤过程中 排出的固体废物，包括洗煤厂的洗矸、煤炭生产中 的手选矸、半煤巷和岩巷掘进中排出的煤和岩石以 及和煤矸石一起堆放的煤系之外的白矸等的混合 物。煤矸石含碳 20%～30%，有些含腐植酸，是碳质、 泥质和砂质页岩的混合物，热值较低。煤矸石的无 机成分主要是硅、铝、钙、镁、铁的氧化物和某些稀 有金属。其化学成分如表 1 所示。 2.1.2 粉煤灰
基于固体废弃物的高性能陶粒的研究
用污泥烧制 陶粒 正是符 合 这一发 展 方 向要 求 的有 效
途径。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
剂 １％ ～ ６ ３ ２ ％。根据前苏联 专家的研究 ， 陶粒 的强度 和其 基 本 氧 化 物 含 量 之 间 存 在 以 下 关 系
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．
１ 原 材 料 及 试 验 设 计 １ １ 原 材 料 ．
本 文采用 的脱水污 泥取 自宁波市某污水 处理 厂 ，
利用污水处理 厂污泥 制备 陶粒 ， 是把 污水厂 的废 弃污泥 的资源 化利 用。 随着 宁波 城市 的快 速 发展 和
人 口的增 加 ， 以及 污 水 处 理 设 施 的 普 及 、 理 率 的 提 处
试验原 料 经干 燥 磨 细后 ， 照 一 定 比例 混 合 均 按 匀， 然后加 入适量 的水 使得 混合 料具 有较 好 的塑性 ， 使用手工搓揉方式将混合料 制成一定粒 径 的生 料球 。 将生料球 干燥 后取 出， 入 电阻炉 中预 热 ， 放 至预 热时
Ｍ ａＰ为 陶 粒 的 堆 积 密 度 ｋ／ ￣ 。 由此 可 知 ， 制 低 Ｐ， ｇ ） ｍ 烧
试验 中发 现干燥 粉 磨后 的污 泥 与粉 煤 灰 的粘 聚
粉煤灰免烧陶粒制备技术研究进展
粉煤灰免烧陶粒制备技术研究进展
孟凡宁;武陈;王岽;孙杰
【期刊名称】《化工环保》
【年(卷),期】2024(44)3
【摘要】粉煤灰是煤电行业的主要固体废物,由粉煤灰制备陶粒是粉煤灰资源化利用的重要途径之一。
本文概述了粉煤灰制备免烧陶粒的过程,并对粉煤灰免烧陶粒的制备技术进行了综述,详细探讨了影响粉煤灰免烧陶粒产率和性能的因素,对未来粉煤灰免烧陶粒制备技术的发展方向进行了展望,为粉煤灰免烧陶粒的研究提供参考和建议。
【总页数】6页(P301-306)
【作者】孟凡宁;武陈;王岽;孙杰
【作者单位】中国石油化工集团有限公司;中石化(北京)化工研究院有限公司【正文语种】中文
【中图分类】X705
【相关文献】
1.免烧粉煤灰陶粒的制备及在造纸废水处理中的应用
2.粉煤灰-脱硫灰制备免烧种植陶粒的研究
3.粉煤灰免烧陶粒的制备工艺研究
4.响应曲面法矿渣-粉煤灰免烧陶粒的优化与制备
5.赤泥-粉煤灰免烧陶粒的制备及应用
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城市污泥与垃圾焚烧飞灰烧制污泥陶粒试验研究
Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ Ｃ ｅ ｒ ａ ｍ ｓ ｉ ｔ ｅ Ｏ ｂ ｔ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ ｂ Ｓ ｅ ｗ ａ ｅ Ｓ ｌ ｕ ｄ ｅ ａ ｎ ｄ Ｍ ｕ ｎ ｉ ｃ ｉ ａ ｌ Ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ Ｗ ａ ｓ ｔ ｅ Ｉ ｎ ｃ ｉ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｆ ｌ Ａ ｓ ｈ ｙ ｇ ｇ ｐ ｙ
属、 病原菌 、 寄生虫 、 有机污染物及臭 气 等 已 成 为 影 响 城 市 环 境 卫生的一大公害 。 随着全球资源的日 益 短 缺 ， 各种污泥资源化 处理 、 处置技术飞速 发 展 ， 目前污泥主要的处理与处置技术包 括填埋 、 堆肥 、 焚烧等方法
［ ２－６］
， 但以 上 几 种 技 术 均 存 在 一 定 的
缺陷 ， 亟须发展 一 种 合 理 有 效 的 城 市 污 泥 资 源 化 技 术 。 同 时 ，
收稿日期 Байду номын сангаас ０ ２ ０ １ ４ ６ ７ ２ － － ） 。 基金项目 ： 湖北省教育厅科学研究计划项目 （ ２ ０ １ ３ １ ７ ０ １ Ｑ ， 作者简介 ： 女， 博 士， 魏 娜（ 副 教 授， 主要从事污水处理及 ９ ８ ２－） １ ：ｗ 污泥资源化研究 。Ｅ－ｍ ａ ｉ ｌ ｅ ｉ ｎ ａ ３ １＠１ ２ ６． ｃ ｏ ｍ。
15mm尼龙筛对烘干后的污泥样品黏土样品和预处理后的飞灰样品采用射线荧光光谱仪进行化学成分分析其化学组成见表2为测定污泥和垃圾焚烧飞灰中重金属含量对两样品进行消解处理后采用电感耦合等离子体发射光谱仪进行了含量测定其结果见表3由于固体废弃物中的重金属在水的浸泡下会浸出必须对其浸出毒性加以鉴别采用美国环保署规定的废物浸出毒性的标准方法tclptoxicitycharacteristicleachingprocedure方法
科技成果——煤矸石烧结陶粒生产技术
科技成果——煤矸石烧结陶粒生产技术所属行业环境与资源适用范围煤矸石烧结陶粒行业现状煤矸石是煤炭生产的废弃物，据统计，目前每年我国煤矸石产量占煤炭产量的10%-15%，约占全国工业固体废弃物总量的40%。
至今为止，我国煤矸石已累计堆存50亿t以上，占地约1.5万m2，并且其总量仍在以3.0-3.5亿t/a的速度持续增加。
预计到2020年，全国煤矸石年排放量将增至7.29亿t。
煤矸石的存在对环境污染产生巨大影响。
煤矸石露天堆放时，会产生自燃，自燃的内部温度达到800-1000℃时，使矸石溶解释放出大量的CO、CO2、SO2、H2S、NOX等有害气体，其中以SO2为主。
一座矸石山自燃可长达十几年，甚至几十年。
这些有害气体的排放，不仅降低矸石山周围的环境空气质量，影响矿区居民的身体健康，还常常影响周围的生态环境，使树木生长缓慢、病虫害增多，农作物减产、甚至死亡。
成果简介1、技术原理选用化学成分和含碳量较合适的煤矸石，经均化、破碎、粉磨后，导入中间储仓，仓底配料时配加少量外加剂（粉状，膨胀性能好的煤矸石也可不配加外加剂），经预湿、搅拌后布入制粒机（圆盘成球机或挤出制粒机等），生料球直接导入双筒回转窑干燥、预热、焙烧，窑头卸出圆球形状、表面玻璃体较好的陶粒。
2、关键技术及减排技术细节回转窑法生产煤矸石陶粒有以下关键技术要点：煤矸石含碳量的要求技术、磨细成球技术、煤矸石的均化处理技术、回转窑烧结技术、陶粒冷却技术、陶粒筛分技术朝阳华龙科建股份有限公司年产5万m3煤矸石陶粒生产线，每年可综合利用煤矸石25000t。
陶粒生产中均含有一定数量的硫化物，在高温煅烧时产生SO2。
本项目主要是煤矸石原料中的硫化物，根据试验两种原料中SO2含量为0.25%，煅烧时约有60%-80%的SO2生成硫酸盐而固化在陶粒中随陶粒带走，本项目采用秸秆做燃料没有SO2产生，因此，烟气中的含量仅为100-180mg/m3，低于国家标准。
另外，本项目还安装了花岗岩水膜除尘塔脱硫，采用“钙-钠双碱法”吸收脱硫工艺，其技术原理可为吸收脱硫和再生两个过程。
陶粒窑协同处置固体废物技术及标准
一、概述陶粒窑协同处置固体废物技术及标准是指利用陶粒窑进行固体废物处理和处置的技术和相关标准。
陶粒窑是一种利用陶瓷材料制成的窑炉，主要用于烧制陶瓷制品，如砖、瓦等。
近年来，随着环境保护意识的增强和环境污染的加剧，陶粒窑协同处置固体废物技术及标准得到了广泛关注和研究。
二、技术原理1.陶粒窑燃烧技术陶粒窑燃烧技术是指利用陶粒窑进行固体废物的高温焚烧处理。
在高温下，固体废物中的有机物质会在燃烧的过程中被分解，生成二氧化碳和水蒸气，从而达到减少废物量和污染物排放的目的。
2.陶粒窑固体废物填埋技术陶粒窑固体废物填埋技术是指利用陶粒窑进行固体废物的填埋处理。
将固体废物填埋于陶粒窑中，通过加热后将有机物分解，使固体废物体积减小，同时降低有害物质的释放。
三、技术优势1.高温处理陶粒窑协同处置固体废物技术利用高温燃烧和填埋处理固体废物，能够高效分解有机物质，降低有害物质的释放。
2.资源化利用通过陶粒窑协同处置固体废物技术，可以实现对固体废物的资源化利用，使废物转化为资源，减少对自然资源的开采。
3.环境友好陶粒窑协同处置固体废物技术可以有效减少固体废物的量，降低对环境的污染和压力，符合环保要求。
四、标准制定1.技术要求制定陶粒窑协同处置固体废物技术的技术要求，包括处理工艺、设备要求、废气处理等内容。
2.操作规范制定陶粒窑协同处置固体废物技术的操作规范，明确操作流程和操作规范，确保技术安全和稳定运行。
3.监测评估制定陶粒窑协同处置固体废物技术的监测评估标准，建立固体废物处理效果的监测和评估机制，保障技术处置效果和环境安全。
五、技术应用陶粒窑协同处置固体废物技术适用于城市生活垃圾、工业固体废物和建筑垃圾等多种固体废物的处理和处置。
1.城市生活垃圾可将城市生活垃圾中的有机废物经过高温处理，减少固体废物的数量，减少对环境的污染。
2.工业固体废物适用于处理工业生产中的固体废物，降低固体废物对环境造成的危害。
3.建筑垃圾利用陶粒窑进行建筑垃圾的填埋处理，减少建筑垃圾的数量和占地面积，实现资源化利用。
污泥制作陶粒可行性研究报告
污泥制作陶粒可行性研究报告陶粒是一种新型的环保材料，由于其具有孔隙结构，良好的吸附性能和化学稳定性而被广泛应用于园艺、水处理和建筑材料等领域。
利用污泥制作陶粒不仅可以有效地减少污泥的体积，还可以将有害物质转化为有用的陶粒，从而实现资源的回收利用。
本研究旨在探讨利用污泥制作陶粒的可行性，并对其制备工艺、性能和应用前景进行深入分析。
一、污泥制备陶粒的工艺流程1. 污泥处理：首先，将市政污水处理厂产生的污泥进行初步处理，去除其中的杂质和有害物质，将其沉淀、脱水后得到干燥的固体污泥。
2. 原料配比：将干燥的固体污泥与适量的黏土、煅烧工艺助剂等原料按一定比例混合，得到混合物。
3. 制粒成型：将混合物送入制粒机中，通过挤压、造粒等工艺使其成型，得到初步形成的陶粒。
4. 烧结处理：将初步成型的陶粒放入烧结炉中，在高温下进行烧结处理，使其结构稳定、强度增加，得到最终的陶粒产品。
二、污泥制备陶粒的性能测试1. 物理性能测试：对制备的陶粒进行密度、孔隙率、吸水率等物理性能测试，评估其孔隙结构和吸附性能。
2. 化学性能测试：对陶粒进行化学成分分析，检测其主要成分和有害物质含量，评估其对环境的安全性。
3. 应用性能测试：将陶粒用于水处理、土壤改良等领域，评估其在不同环境条件下的吸附性能、释放性能等，为其在实际应用中提供参考依据。
三、污泥制备陶粒的可行性分析1. 环保性：污泥制备陶粒可以减少对环境的污染，促进资源的循环利用，符合“减量化、资源化、无害化”的发展理念。
2. 经济性：污泥制备陶粒可以有效地降低污泥处理的成本，提高废物的附加值，具有较好的经济效益。
3. 可行性：通过实验数据和性能测试结果的分析，可以得出污泥制备陶粒的工艺成熟、性能优良，具有广阔的应用前景。
综上所述，污泥制备陶粒的工艺流程简单、成本低廉，且具有良好的环保和经济效益，具有较高的可行性和应用价值。
未来，随着环保意识的提高和资源回收利用的重要性逐渐凸显，污泥制备陶粒将成为一种重要的环保新技术，为推动循环经济发展和生态文明建设做出积极贡献。
南京理工大学科技成果——化工白泥渣制备陶粒技术
南京理工大学科技成果——化工白泥渣制备陶粒技术
成果简介：
陶粒作为轻骨料用于制作轻骨料混凝土，既具有承重结构件混凝土，也可以用于非承重结构保温隔热混凝土。
轻骨料混凝土具有表观密度1200kg/m3-1800kg/m3，可以任意调节，比普通混凝土容重小。
保温隔热性能好等特点。
从强度上来说，抗压强度与普通混凝土相同。
烧结法制陶粒设备要求高，其工艺流程复杂，能耗高，生产成本高，不利于大量推广，其轻骨料混凝土的价格比普通混凝土偏高，因此，开展低成本陶粒技术具有重要的实际推广意义。
采用化工白泥-环氧丙烷渣、电石泥渣和其它工业固体废弃物制备的陶粒，具有成本低，原材料来源广泛，可以就地取材。
本项项目采用成型技术，通过高温蒸压养护，具有投资小，效益大的优点。
制备陶粒
技术指标：
本项目所制陶粒的松散堆积密度均在0.7-1.2g/cm3之间可调，颗粒表观密度在1.2-1.8g/cm3之间可调，与传统的天然骨料相比其重量
明显下降，这是轻质高强陶粒的一大优势。
吸水率普遍在12%左右，陶粒其中含有孔隙，这将有利于其与水泥浆体的融合，可以有效提高轻混凝土的强度。
陶粒的筒压强度高于国家标准、抗冻性实验质量损失均小于5%国家标准。
白泥渣陶粒配置混凝土弯曲试验断口
项目水平：国内先进，成熟程度：小试
合作方式：合作开发、专利许可、技术转让、技术入股。
利用固体废弃物生产高强陶粒的技术要点
利用固体废弃物生产高强陶粒的技术要点孙晓南刘蓉李寿德李慧娴（西安墙体材料研究设计院有限公司，陕西西安710061）摘要：简要介绍了我国高强陶粒的发展概况、高强陶粒及生产高强陶粒的基本原理，阐述了固体废弃物中的化学成分在焙烧过程中的主要作用及对陶粒强度与密度的影响，提出了可用于生产高强陶粒的固体废弃物种类，利用固体废弃物生产高强陶粒的工艺技术要点。
关键词：高强陶粒；固体废弃物；技术要点1高强陶粒在我国的发展1994年召开的第四届全国轻骨料及轻骨料混凝土学术讨论会议上，全国轻骨料学会及相关专家提出要加速开发高强陶粒，1997年的第五届全国轻骨料及轻骨料混凝土会议上再次强调加速开发高强陶粒。
随后上海申威陶粒制品有限公司和宜昌宝珠陶粒开发有限公司两个陶粒生产企业的出现和几个典型工程的应用，极大地推动了高强陶粒的发展：南京太阳宫广场、广东国际会议中心、天津新永定河大桥、北京市北四环健翔立交桥、北京京周公路永定河大桥、南京市国际展览中心、南京市大桥南路高架桥等。
宜昌宝珠陶粒开发有限责任公司是我国第一个生产碎石型页岩高强陶粒的厂家（建于1994年）。
依托湖北丰富的页岩资源，在湖北又陆续建成了宜昌光大陶粒制品有限公司、宜昌朗天新型建材有限公司、宜昌珍珠陶粒有限公司等页岩高强陶粒生产线。
湖北的碎石型页岩高强陶粒的主要技术指标，全部达到甚至超过了美国老牌企业索耐特（Solite ）的高强陶粒的技术水平[1]，其堆积密度为600～900级，筒压强度为4.2MPa ～6.8MPa ，吸水率小于4%，可以配制LC30～LC60轻骨料混凝土。
上海申威陶粒制品有限公司1997年建成投产，以粉煤灰和页岩为主要原材料，采用粉磨成球、高差式双筒回转窑工艺。
其陶粒的堆积密度700kg/m 3～900kg/m 3，筒压强度8MPa ～15MPa,吸水率小于5%，可以配制LC30～LC60轻骨料混凝土[2]。
在2000年的第七届全国轻骨料及轻骨料混凝土学术研讨会上，报道了部分上述应用高强陶粒的工程，在国内掀起了高强陶粒及其混凝土的研究、生产与应用的小高潮。
我国固体废弃制备陶粒的研究进展
我国固体废弃制备陶粒的研究进展陶粒是一种具有一定强度、粒度多为5～25mm的规则球体或不规则的陶制颗粒。
表面有一层坚硬的外壳，内部多孔，具有良好的物理、化学和水力特性，强度高，密度小，比表面积大，孔隙率高，吸附截污能力强，化学和热稳定性好，耐酸耐热，隔水保气，保温隔热。
陶粒被广泛应用于建材、园艺、食品饮料、耐火保温材料、化工、石油等部门。
根据《中华人民共和国国体废物污染防治法（修订草案）》规定，固体废弃物（以下简称固废）是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器的气态物品、物质以及法律、行政法规规定纳固体废物管理的物品、物质，按产生来源将其分为工业固体废物、农业固体废物、矿业固体废物和城市垃圾等。
固废的大量堆存会侵占土地，污染环境，破坏周边生态，影响社会与企业的发展。
2016年仅大宗工业固体废物产生量就高达35.41亿t，总堆存量达300亿t左右，每年由于固废堆积造成环境生态损失可达1000亿元以上，固废问题亟待解决。
粉煤灰、污泥等部分固废的主要成分为Si02和Al203，与陶粒原料的成分要求相契合，且粒度小，用作陶粒原料可以大大降低破碎磨矿成本，同时可以消纳固废、保护生态环境，并且获得可观的经济效益和社会效益。
1 陶粒的国家及行业标准根据物理化学性质与功能的不同，陶粒可分为人造粗集料、超轻陶粒、高强陶粒、水处理用滤料以及石油压裂支撑剂陶粒。
人造粗集料要求较小的密度同时兼顾强度与吸水率；超轻陶粒倾向于更低的密度，堆积密度要求≤500kg/m3;高强陶粒要求更高的强度，强度标号不得小于25;水处理用滤料要求更高的比表面积与孔隙率；石油压裂支撑剂陶粒要求极高的抗压强度。
2 陶粒制备的原理与工艺陶粒制备应当实现以下的几点：原料有适当而均匀的成分，足够的细度，符合标准的成球，为生球营造环境以产出成品陶粒。
2.1 陶粒制备原料成分陶粒原料可分为成陶基体与外加剂两部分。
利用赤泥等工业固体废物制备陶粒
第 ２ ７卷 第 ４期
２０ ０ ８年 ８月
河南理工大学学报 （ 自然 科 学 版 ）
Ｊ ＯＵＲＮ Ｆ ＨＥＮＡＮ ＰＯ ＹＴ ＣＨＮＩ ＡＬ Ｏ Ｌ Ｅ Ｃ ＵＮＩ ＲＳＴ （ ＡＴ ＶＥ Ｉ Ｙ Ｎ ＵＲＡＬ Ｓ Ｉ Ｃ ＥＮＣ Ｅ）
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* 基金项目： 国家自然科学基金 （ NO： 40773069） 。 作者简介： 高文龙 （ 1988 － ） ，男，贵州大学硕士研究生，主要从事工业废弃物资源化利用研究。 通讯作者： 陈烨，副教授。
Key words： solid wastes； ceramsite； fly ash； red mud； phosphorous slag
陶粒是以粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰、污泥及工业固体 废弃物等为主要原料，掺加少量添加剂，经造粒成球和焙烧所 制得的陶质的颗粒，是一种人造轻骨料［1］。其外壳表面粗糙而 坚硬，内部多孔，粒径一般在 5 ～ 20 mm 之间，而小于 5 mm 的 称为陶砂［2 － 3］。陶粒作为一种人造轻骨料，具有优异的性能。 其密度小、筒压强度高、孔隙率高、软化系数高、抗冻性良好 和抗碱集料反应能力强等，因此广泛应用于建材、过滤吸音材 料及园林园艺，并且在其他领域的应用还在不断扩大。
第 41 卷工 Guangzhou Chemical Industry
Vol. 41 No. 2 January. 2013
特 稿 固体废弃物用于陶粒的生产制备研究*
高文龙，陈 烨，李向东，曹 旭
( 贵州大学化学与化工学院，贵州 贵阳 550003)
摘 要： 陶粒作为一种人造轻骨料，具有优异的性能，广泛应用于建筑行业。本文主要介绍了采用不同固体废弃物烧制陶
陶粒的种类繁多，按使用的原料不同可分为页岩陶粒、粘 土陶粒、粉煤灰陶粒、煤矸石陶粒和垃圾陶粒等。按强度可分 为普通陶粒和高强陶粒。按密度可分为一般密度陶粒、超轻密 度陶粒和特轻密度陶粒。按形状可分为碎石型陶粒、圆球形陶
粒和圆柱形陶粒。按生产工艺可以分为免烧型陶粒、烧结型陶 粒和烧胀型陶粒等［1，3，5］。
粒的主要性能，及国内外不同生产工艺下陶粒生产研究，并且对不同生产工艺的优缺点进行了对比。通过对贵州省主要固体废弃 物的化学成分分析，表明用这些固体废弃物制备陶粒是可行的，希望我国固体废弃物用于陶粒生产早日实现大规模产业化。
关键词： 固体废弃物； 陶粒； 粉煤灰； 赤泥； 磷渣
中图分类号： TQ09
文献标识码： A
Abstract： As a kind of qualitative light with excellent performance，ceramsite was widely used in construction industry. The properties of different kinds of ceramisite made from solid waste and the study of different production processes at home and abroad were mainly introduced. A comparison of the advantages and disadvantages of the different production processes were discussed. That ceramisite with the solid waste was feasible through the analysis of the chemical composition of solid waste in Guizhou，and hope to early realization of large － scale industrialization of solid waste for the ceramsite production.
文章编号： 1001 － 9677（ 2013） 02 － 0001 － 05
Study on Preparation of Ceramisite from Solid Waste*
GAO Wen － long，CHEN Ye，LI Xiang － dong，CAO Xu （ School of Chemistry and Chemical Engineering，Guizhou University，Guizhou Guiyang 550003，China）
1 不同生产工艺下陶粒生产研究
1. 1 烧结型陶粒
烧结型陶粒是指在烧制过程中不发生体积膨胀，密度大于 600 kg / m3 的陶粒［3］。该陶粒内部只有很少细微的气孔 （ 大多 是连通、开放的） ，主体结构比较致密，一般密度比较大，但 是相应强度高，筒压强度一般在 3. 0 ～ 7. 0 MPa。高强陶粒的强
现在使用量最大的陶粒仍然是以页岩和黏土等为主要原料 制备的，但由于页岩、黏土是不可再生资源，大量使用严重破 坏土地资源和生态环境，因此我们希望能寻找一些新型替代原 材料。随着社会生产的发展，各种固体废弃物的排放量越来越 大，固体废弃物的随意堆放不仅占用大量土地资源，而且给生 态环境造成了严重的危害。研究表明［1，5，6 － 10］，利用粉煤灰、煤 矸石、污泥、赤泥及其它固体废弃物制备陶粒具有可行性，生 产过程中不但吃渣量大，且所得陶粒性能更优于页岩陶粒和粘 土陶粒，具有良好的环境效益、经济效益和社会效益。本文综 述了固体废弃物制备陶粒的研究和应用概况，着重分析如何利 用贵州本地固体废弃物进行陶粒的生产制备。最后对固体废弃 物制备陶粒的发展趋势进行了展望。
自从 1913 年美国人海德 （ S. J. Hayde） 成功研制出页岩陶 粒以来，陶粒在国外的应用取得了很大的发展，并在 20 世纪 60 年代达到黄金时代，20 世纪 80 年代以后陶粒的发展出现了 萎缩，但是进入 21 世纪后陶粒又进入了新的发展阶段。陶粒 在发展过程中形成了英国、丹麦、日本、荷兰和美国五大代表 性的生产技术体系［4］。而我国主要是在 20 世纪 50 年代开始关 于陶粒的研究，1966 年在天津市建立了第一条陶粒生产线，20 世纪 70 年代进入初步发展阶段，90 年代进入快速发展时期， 经过多年的发展我国已经成为世界陶粒生产大国。