市政污泥烧结制陶粒的工艺与配方研究

实验研究了市政污泥＂干化-烧结＂制陶粒的烧结工艺和物料配方。对产品强度、吸水率和密度等性能指标的分析表明,烧结温度因素对陶粒性能影响最大,适宜的烧结温度与配方中污泥掺加量密切相关,其机理在于污泥成分本身低熔点,低强度的特性和其所具有的助熔作用。高污泥掺加量,低温烧结是最佳的污泥陶粒技术方案。综合考虑产品性能与经济性,污泥最大掺加量可达80%,烧结工艺为350℃预热20分钟,1060℃烧结15分钟。     

市政污泥烧结制陶粒的工艺与配方研究

实验研究了市政污泥＂干化-烧结＂制陶粒的烧结工艺和物料配方。对产品强度、吸水率和密度等性能指标的分析表明,烧结温度因素对陶粒性能影响最大,适宜的烧结温度与配方中污泥掺加量密切相关,其机理在于污泥成分本身低熔点,低强度的特性和其所具有的助熔作用。高污泥掺加量,低温烧结是最佳的污泥陶粒技术方案。综合考虑产品性能与经济性,污泥最大掺加量可达80%,烧结工艺为350℃预热20分钟,1060℃烧结15分钟。     

利用洗砂污泥制备烧胀陶粒的研究

研究了洗砂污泥原料的性能,对利用洗砂污泥制备烧胀陶粒进行了研究。研究结果表明:在洗砂污泥中添加市政污泥可有效地提高生球的塑性和强度,以及改善陶粒的发泡性能,同时降低焙烧温度,但使用过量会使得陶粒的焙烧温度范围变小。当市政污泥掺量20%时,可以烧制出堆积密度500kg/m3,筒压强度1.5MPa的烧胀陶粒。     

城市污泥-盐渍土高强陶粒制备及烧胀机理研究

以城市污泥、盐渍土和蒙脱土为原料,研究了高强陶粒最佳配合比及烧成制度。试验结果表明,当城市污泥掺量75%、盐渍土掺量20%、蒙脱土掺量5%,水料比0.4,预热温度400℃,预热时间30min,焙烧温度1150℃,焙烧时间15min时,烧制的污泥陶粒筒压强度11.1 MPa、吸水率1.06%、堆积密度0.67g/cm~3。污泥陶粒的烧胀原因是由铁碳反应引起的;污泥陶粒的增强原因是其中生成了主晶相莫来石、蓝晶石和玻璃相,莫来石在玻璃相中析晶起到增强相的作用。增加污泥掺量,将使氧化铝含量降低和莫来石相减少,并导致陶粒强度降低。     

利用印染污泥和建筑淤泥焙烧陶粒的试验研究

以印染污泥和建筑淤泥两种废弃物为原料,研究讨论了建筑淤泥以及掺加不同比例印染污泥的陶粒样品在不同焙烧温度的膨胀性能、密度和1h吸水率的变化趋势,确定了不同配比陶粒的烧成温度范围和样品的密度等级;结果表明,以建筑淤泥为原料,辅以有机质添加剂可以烧制出密度等级400级的超轻陶粒,建筑淤泥掺加5%～15%的干印染污泥均可烧制出密度等级400级的超轻陶粒;提出印染污泥最大掺加量不宜超过15%,最佳掺量为10%左右。研究利用印染污泥和建筑淤泥生产制造陶粒具有较好的市场发展前景。     

污泥页岩陶粒的焙烧膨胀机理探讨

以城市生活污泥为主要原料,辅之页岩为校正原料,制备污泥球型陶粒,并通过正交实验,就陶粒生料配合比、烧成制度对陶粒吸水率、膨胀效果、表观密度的影响进行探讨;阐述污泥陶粒制备的焙烧机理与膨胀机理。研究发现,预烧温度为400℃左右,污泥体系再固定挥发组分为发气组分,且含铁物质析出赤铁矿相,有利于陶粒的膨胀;陶粒的烧结过程与烧涨过程同时进行,二者在不同温度段起到主导作用。     

污泥陶粒的制备及研究

利用污泥烧制陶粒,既实现了污泥的无害化处理,又具有可观的经济效益。首先通过对污泥、黄土、膨润土等材料的成分以及陶粒的膨胀机理和烧制过程中的物理化学变化的分析,得出了随着污泥掺量增加,最佳膨胀温度降低,堆积密度越低;随后通过对吸水率、烧失率等方面的对比,最终得出了适合本试验烧制陶粒的配比为:20%污泥+30%膨润土+50%黄土,焙烧温度1 180℃,时间25 min。     

轻质污泥陶粒研制及其膨胀机理的探讨

阐述了污泥陶粒的发展历史和国内外研究现状,分析了以城市污泥处理厂的剩余污泥为主要原料,辅之粉煤灰和黏土为配料,制备轻质污泥陶粒的配合比及烧成制度,探讨了污泥陶粒的膨胀机理.研究结果表明:焙烧温度对陶粒强度影响最大;污泥比例是影响陶粒堆积密度的主要因素.     

城市污泥对固废陶粒的强度影响研究

以城市污泥、建筑弃土等固废烧制陶粒,利用XRD、MIP孔结构和SEM等测试手段研究城市污泥对陶粒强度影响。结果表明:通过正交试验获得较优的烧结制度,烧制出污泥掺量为20%的轻质高强陶粒;污泥掺量及对应陶粒氧化物含量(SiO₂及Al₂O₃)均影响陶粒强度;陶粒内部结构随着污泥掺量的增加而变得疏松,污泥掺量为20%的陶粒较掺量为5%的陶粒孔隙率大3.9%以上,陶粒孔径也随着污泥掺量的增加而增大,进而影响陶粒强度;对于氧化物,Al₂O₃含量是影响陶粒强度的主要因素,当其含量超过20.5%以后,陶粒主晶相由石英相逐渐转变为蓝晶石,对陶粒强度提升明显。     

煤矸石污泥陶粒烧胀性能研究

通过对太湖流域某污水处理厂经干燥处理过的污泥的化学成分分析,得出使用该污泥作为原料不可能烧制出合格陶粒,必须掺配富含硅、铝元素的辅助原料。以富含硅、铝元素的煤矸石为辅助原料,与污泥进行不同比例的掺配,进而研究污泥掺配量、预烧时间与预烧温度、焙烧时间与焙烧温度对陶粒烧胀性能的影响。研究表明:以煤矸石为辅助原料,污泥的最高掺配量高达60%,可以焙烧出密度等级为600~900级的陶粒,但陶粒样品的1h吸水率均超出相应等级密度的标准值。因此,不适合作为污泥陶粒的辅助原料。     

超轻污泥陶粒的研制及其内部结构特征分析

以城市污水厂污泥、粉煤灰和黏土为原料烧制陶粒,分析了原材料化学成分在陶粒烧成中的作用,研究了烧结温度对内部结构特征的影响。探讨了原材料间的比例、烧结温度、预热温度与陶粒性能之间的关系,并确定了最佳原材料配合比及生产工艺。     

烧结除尘灰掺量对陶粒烧结温度及性能的影响

将烧结除尘灰作为制备陶粒的原料,通过FactSage软件模拟陶粒焙烧过程物相组成及液相占比变化,利用X射线衍射仪对陶粒进行物相分析,利用SEM对陶粒微观结构进行表征,分析烧结除尘灰掺量对陶粒性能的影响。结果表明:随着烧结除尘灰掺量的增加,陶粒液相区域逐渐扩大,烧结温度随之降低;掺入烧结除尘灰可以改善陶粒烧胀性,但陶粒强度会降低;在烧结除尘灰掺量为20%,烧结温度1150℃的条件下,可制备出堆密度为673 kg/m~3、1 h吸水率为1.76%、筒压强度为2.94 MPa的成品陶粒。     

弧叶型旋转窑烧制污泥陶粒的工艺参数研究

以脱水污泥为主要原材料,辅以粉煤灰和粘土,采用新型弧叶型旋转窑工艺烧制轻质陶粒是一种有效的污泥处置方法。对采用弧叶型旋转窑烧结污泥陶粒的工艺参数进行优化研究,分析了不同烧成工艺对陶粒的颗粒强度、表观密度、堆积密度、1 h吸水率等性能指标的影响。结果显示:烧结温度是影响陶粒产品性能的关键因素。试验还获取了在实验室范围内弧叶型旋转窑烧制污泥陶粒的最佳烧制工艺:将坯料于105℃下烘烤脱水2～3 h,取出坯料放入已预热至350℃的弧叶型旋转窑预热2 min后开始烧制,最佳升温速率为30℃/min,最佳烧结温度为1 160℃。     

低重金属城市污泥钢渣陶粒的制备

在对城市污泥和炼钢废渣进行元素分析的基础上,进一步利用处理后的城市污泥和炼钢废渣制备出轻骨料陶粒,获得了适宜的工艺条件:炼钢废渣加入量为城市污泥质量的35%,预热温度为400℃,预热时间为20~25 min,焙烧温度为1100℃,焙烧时间为15~20 min。在此条件下,制备的陶粒堆积密度为546~523 kg/m~3,吸水率为7.6%~7.8%,抗压强度为5.7~6.1 MPa,符合GB/T17431—2010中600密度等级高强轻集料的性能要求。     

电镀污泥制备陶粒的正交试验分析

试验以电镀污泥、粉煤灰作为主要原料,生活污泥和广西白泥作为添加剂,通过正交试验设计分析的方法,得到了陶粒制备的最佳成分配比和最佳工艺条件：电镀污泥含量25％,粉煤灰含量40％,生活污泥15％,广西白泥20％,预热温度500℃,预热时间15min,焙烧温度1200℃,焙烧时间25min。     

垃圾焚烧灰-玻璃粉轻质陶粒重金属固化效应研究

生活垃圾焚烧时会产生重金属二次污染转移,如何固化焚烧灰中的重金属离子,已经成为当前的研究热点。本文按垃圾焚烧灰∶玻璃粉∶盐渍土∶烧胀剂为70∶10∶8∶12的配比,预热温度400℃,预热时间30 min,焙烧温度1 140℃,焙烧时间15 min的条件制备了轻质陶粒。结果表明,随着焙烧温度增加,陶粒中Cu、Zn、Pb、Cr浸出率较低,可满足GB 5085.3-2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》对重金属固化效果的要求,其原因是陶粒表面和内部玻化良好、表面无裂纹和形成釉层,可将重金属离子包裹在陶粒内部。在碱性条件下,低掺量玻璃粉垃圾灰陶粒的重金属离子未超标。     

陶粒的膨胀温度范围及控制

膨胀温度范围是标志陶粒原料质量的一个重要指标。有些原料尽管膨胀率很高,但由于膨胀温度范围较窄,焙烧时易于出生料或结圈结块,不仅产量低、质量差,就连维持正常生产也很困难。因此研究和掌握陶粒的膨胀温度范围及其控制方法是陶粒生产工艺中的一个重要课题。     

高强粉煤灰烧胀陶粒制备的影响因素研究

采用粉煤灰为主要原材料,掺入不同比例的助胀剂和助熔剂,在实验室利用可控式电热炉,进行了高强粉煤灰烧胀陶粒的试验研究.结果表明:煅烧温度高于1200 ℃时,粉煤灰陶粒膨胀性能随着煅烧温度的提高明显改善.煅烧温度固定为1250 ℃、煅烧时间为8 min时,粉煤灰陶粒的膨胀性能最佳.在烧制粉煤灰陶粒过程中,焙烧温度1250～1280 ℃、焙烧时间5～10 min时,随着助胀剂掺量的增加,粉煤灰烧胀陶粒的体积密度、表观密度和24 h吸水率逐渐减小;助熔剂掺入后可显著提高陶粒的颗粒强度,降低其吸水率.     

污泥陶粒的烧制与孔结构研究

阐述了以城市污泥,黄土和膨润土烧制轻质污泥陶粒,分析了孔隙结构对污泥陶粒的物理性能的影响。研究结果表明:(1)适合烧制轻质陶粒的原料配合比(干重):污泥30%,膨润土20%,预热温度350℃,烧制温度1 160℃;以此方案制得的陶粒松散密度为257 kgm3,筒压强度为0.74 MPa,吸水率为21%,软化系数为0.93;(2)污泥陶粒空隙占总体积多少主要与陶粒化学组成,原料的物理性能和烧制工艺有关,空隙的均匀程度影响陶粒的筒压强度和松散密度。     

城市污泥烧胀陶粒重金属浸出率及固化效应的研究

以污泥、盐渍土、蒙脱土或玻璃粉为原料,研究了城市污泥烧胀陶粒重金属浸出率及固化效应。试验结果表明,随着污泥掺量增加,锌、铬、铜的浸出量增大,固化效应减弱。随着焙烧温度的增加,重金属浸出率迅速下降,尤其是锌、铬的固化效应最明显且1 150℃下重金属固化效应最佳。掺盐渍土比掺玻璃粉制备的陶粒固化重金属效应更明显。中性环境下固化效应最佳,酸性环境下的浸出率远远大于碱性环境。陶粒对重金属有着双重固化作用,即一次固化作用发生在化合物内,新化合物为铬酸铅、氧化铬、硅酸铜和氧化锌,二次固化作用发生在陶粒釉层上。