超輕多孔污泥固廢陶粒研制及膨脹機(jī)理探討.pdf

1、本研究以污泥、赤泥和粘土作為原料生產(chǎn)超輕多孔陶粒，設(shè)計(jì)了一套以制備流程、土質(zhì)影響和赤泥對(duì)膨脹影響的系統(tǒng)。主要探討制備工藝、原料所含化學(xué)組分等因素對(duì)多孔材料性質(zhì)的影響，明確固廢中各種化學(xué)組分在成孔膨脹過(guò)程中的作用方式和成孔膨脹機(jī)理，結(jié)合流體力學(xué)、物理化學(xué)和微積分等學(xué)科的知識(shí)解釋膨脹過(guò)程并建立理論膨脹模型。通過(guò)本論文的研究得到的主要結(jié)論如下所示：
　　 1、以污泥等固體廢物為原料制備陶粒是可行的：超輕污泥陶粒的最佳制備工藝為：預(yù)熱溫

2、度400℃，預(yù)熱時(shí)間20min;燒結(jié)溫度1150℃，燒結(jié)時(shí)間10min。在此條件下生產(chǎn)的超輕污泥陶粒（污泥添加量為20％）的堆積密度為330.80kg/m-3，顆粒密度為865.30kg/m-3，；在此條件下生產(chǎn)的超輕污泥-赤泥陶粒（污泥添加量為20％，赤泥添加量為5％）的堆積密度為310.0kg/m3、顆粒密度789.0kg/m3。上述兩種陶粒符合國(guó)家對(duì)超輕陶粒的分類標(biāo)準(zhǔn)；
　　 2、不同土質(zhì)中Fe含量的差別是導(dǎo)致不同地區(qū)制備

3、的陶粒品質(zhì)不一的主要原因，原料中含鐵的礦物質(zhì)是產(chǎn)氣成分的主要組成部分，且其含量的多少也直接影響到陶粒的膨脹程度；赤泥在陶粒膨脹過(guò)程中主要起到降低骨架熔點(diǎn)的作用；從熱力學(xué)角度闡明了當(dāng)污泥中含碳量≥Fe含量（摩爾比）時(shí)，CO或者CO、CO2的混合氣體陶粒進(jìn)行二次膨脹。
　　 3、陶粒骨架成分在助熔劑作用下熔融產(chǎn)生的表面張力和內(nèi)部產(chǎn)氣成分產(chǎn)生的膨脹性氣體的膨脹力之間的大小關(guān)系決定了膨脹的發(fā)生和陶粒物理性質(zhì)的變化。
　　 4、陶