利用固體廢棄物制備系列多孔陶瓷濾料.pdf

1、隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展，污染物的種類和數(shù)量不斷增加。綜合利用固體廢棄物，研制新型的過濾材料具有重大環(huán)保意義。本研究以燒結法赤泥、拜耳法赤泥與淤泥為主要原料，加入一些改善材料成型與燒成性能的添加劑，制備了性能優(yōu)良的系列赤泥質(zhì)、淤泥質(zhì)多孔陶瓷濾球，實現(xiàn)了對多種固體廢棄物的綜合開發(fā)和利用。 利用XRFA、XRD、TG-DTA與SEM等測試手段，分析了固體廢棄物燒結法赤泥、拜耳法赤泥和淤泥的化學組成、礦物組成、高溫特性以及顯微形貌等。結果

2、表明，燒結法赤泥適宜于生產(chǎn)低溫快燒的Ca-Al-Si系統(tǒng)陶瓷；拜耳法赤泥適宜于生產(chǎn)高品質(zhì)陶瓷；淤泥中僅存在大量石英(SiO2)晶相，將在燒成中賦予制品較高的強度與耐久性。 采用SEM、XRD和EPMA等測試方法，對赤泥質(zhì)多孔陶瓷濾球樣品的性能和微觀結構進行了分析測試。結果表明，燒結法赤泥(S)及拜耳法赤泥(B)均可以單獨制備多孔陶瓷濾料，但兩種赤泥聯(lián)合使用可彌補單一原料的不足，獲得更優(yōu)的制品性能。典型配方BS5-2赤泥總添加量達

3、50wt％(S:B=1:1.2)，于1100℃下燒成樣品的顯氣孔率為37.58％，吸水率為20.44％，體積密度為1.84kg/m3，抗壓碎強度為26.6MPa，耐酸性為89.17％，耐堿性為99.76％。 在赤泥質(zhì)多孔陶瓷濾球的最佳配方BS5-2中添加低溫成孔劑煤粉及高溫成孔劑石墨對濾料進行氣孔率調(diào)控，并通過SEM、XRD等測試手段測試所得樣品的相關理化性能。結果表明，低溫成孔劑煤粉及高溫成孔劑石墨的加入都能起到氣孔率調(diào)控的作

4、用，以石墨為成孔劑的系列具有更優(yōu)的制品性能。典型配方G2石墨添加量達20wt％(外加)，于1120℃下燒成樣品的顯氣孔率為48.21％，吸水率為31.33％，體積密度為1.54kg/m3，抗壓碎強度為10.50MPa，耐酸性為86.55％，耐堿性為97.87％。 以東湖淤泥為主要原料制備多孔陶瓷濾料，并在淤泥系列最佳配方中添加高溫成孔劑白云石與石墨進行氣孔率調(diào)控，通過SEM、XRD等測試手段測試所得樣品的相關理化性能。結果表明，

5、淤泥可以單獨制備多孔陶瓷濾料；成孔劑石墨與白云石的加入都能起到氣孔率調(diào)控的作用，使用石墨成孔劑的系列具有更優(yōu)的制品性能。典型配方YC2石墨添加量達20wt％(外加)，于1080℃下燒成樣品的顯氣孔率為36.97％，吸水率為20.34％，體積密度為1.82kg/m3，抗壓碎強度為13.50MPa，耐酸性為96.76％，耐堿性為97.38％。對赤泥質(zhì)多孔陶瓷濾球燒成反應機理探討發(fā)現(xiàn)，原料中各種礦物相在燒成過程中生成液相或固相，反應生成物相主