污泥陶粒燒制溫度研究.pdf

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1、２０１４年第２４期（總第１５３期）江西建材應(yīng)用研究污泥陶粒燒制溫度研究■沈桃，劉瀟灑，蔣貴思■揚(yáng)州江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木工程系，江蘇揚(yáng)州２２５１０１摘要：在污泥陶粒生產(chǎn)中，通過(guò)將預(yù)熱溫度和燒成溫度快速轉(zhuǎn)換的方法，可以成分是導(dǎo)致陶粒膨脹的主要因素，當(dāng)ＳｉＯ２含量在７５％以上時(shí)，由于液調(diào)整陶粒的膨脹性。適當(dāng)添加污泥百分比，可以降低陶粒的燒成溫度，相粘度太大，坯料幾乎不能膨脹；當(dāng)Ａｌ２Ｏ３含量大于２５％時(shí)，會(huì)使燒成從而達(dá)到降低能耗的目的。在實(shí)際生產(chǎn)中，污泥燒制陶粒的最佳方案：溫度過(guò)高，對(duì)燒脹不利。污泥６％，膨潤(rùn)土２４％，黃土７０％，預(yù)熱溫度３５０℃和燒成溫度１１３５℃。２陶粒燒制中物理化學(xué)變化關(guān)鍵詞

2、：污泥陶粒燒成工藝污泥陶粒的燒制過(guò)程有幾道工序，這幾道工序過(guò)程中會(huì)發(fā)生一系Ａｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｅｓｌｕｄｇｅｃｅｒａｍｉｓｉｔｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｐｒｅｈｅａｔｉｎｇｔｅｍ列的物理化學(xué)變化，直到冷卻至室溫，陶粒礦物組成與內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變ｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｓｉｎｔｅｒｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆａｓｔｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ，ｗｅｃａｎａｄｊｕｓｔｔｈｅｅｘｐａｎｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｃｅｒａｍｓｉｔｅ．Ａｄｄｔｈｅｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｏｆｓｌｕｄｇｅａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅｌｙ，ｗｅｃａｎｒｅ化，內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化、強(qiáng)度提高，陶粒產(chǎn)品得以形成。ｄｕｃｅ

3、ｔｈｅｃｅｒａｍｉｓｉｔｅｃａｌｃｉｎａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｓｏａｓｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆ２．１干燥階段ｒｅｄｕｃｉｎｇｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ．Ｉｎｔｈｅａｃｔｕａｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｓｃｈｅｍｅ室溫～１０５℃左右。這一階段發(fā)生的物理化學(xué)變化主要是生料球ｏｆｓｌｕｄｇｅｓｉｎｔｅｒｉｎｇｃｅｒａｍｓｉｔｅ：ｓｌｕｄｇｅ６％，ｂｅｎｔｏｎｉｔｅ２４％，ｌｏｅｓｓ７０％，ｔｈｅ中濕存水和調(diào)和水的蒸發(fā)，隨著水分的排出，生料球會(huì)發(fā)生如下變ｐｒｅｈｅａｔｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｓ３５０℃ａｎｄｔｈｅｓｉｎｔｅｒｉｎｇｔｅｍｐｅｒ

4、ａｔｕｒｅｉｓ１１３５℃．化［３］：（１）料球的質(zhì)量減輕；（２）體積收縮。Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｌｕｄｇｅｃｅｒａｍｓｉｔｅｓｉｎｔｅｒｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ２．２預(yù)熱階段（２００℃～４００℃）這階段發(fā)生的物理化學(xué)變化主要是料球內(nèi)部水分蒸發(fā)和排出，料１前言［７］球發(fā)生如下變化：（１）生料球水分排出，氣孔增加，孔隙變多；（２）坯污泥（包括生活污泥、工業(yè)污泥和湖河底泥）中含有大量重金屬、體所含自由水和間隙水的解吸附和蒸發(fā)溢出。病菌、毒性有機(jī)質(zhì)等，已成為影響水質(zhì)及水域生態(tài)的重要因素。目前，２．３氧化分解階段（４００℃～１０００℃）污泥的主要處理方法包括填海、土地堆放及填埋等，但這些方法并未根陶粒原料中

5、往往含有碳素、硫化物和有機(jī)物，在４００～８００℃，這些本上解決污泥的潛在危害。利用污泥燒制陶粒，既實(shí)現(xiàn)了污泥的無(wú)害物質(zhì)析出揮發(fā)物和干餾產(chǎn)物。在快速升溫和缺氧條件下，有機(jī)物要完化處理，又具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益。全氧化需要更高的溫度，同時(shí)還有碳酸鹽的分解。對(duì)城市污水廠污泥制備陶粒進(jìn)行研究，目的在于為城市污水廠污［４］（１）有機(jī)物分解，這過(guò)程有機(jī)分解如式（２－１）、式（２－２）、式（２泥找到一條經(jīng)濟(jì)可行的資源化道路，以消除城市污水廠污泥對(duì)環(huán)境的－３）。潛在危害，降低污水處理廠的運(yùn)行成本。陶粒燒制過(guò)程中有機(jī)質(zhì)可以Ｃ＋Ｏ２→ＣＯ２↑（氧化氣氛）（２－１）作為發(fā)泡物質(zhì)，因此，利用城市污水廠污泥燒制陶粒，不僅

6、充分利用了２Ｃ＋Ｏ２→２ＣＯ↑（還原氣氛）（２－２）污泥中有機(jī)質(zhì)，而且污泥中的無(wú)機(jī)成分也得到了利用。ＣＯ２＋Ｃ→２ＣＯ↑（還原氣氛）（２－３）［１］美國(guó)ＮａｋｏｕｚｉＳ等人通過(guò)研究，發(fā)現(xiàn)回收或再利用污泥，根據(jù)Ｃ．（２）碳酸鹽分解。陶粒中的碳酸鹽在５００℃左右開始受熱分解并ＭＲｉｌｅｙ（１９５１）所述，陶粒要燒脹必須滿足２個(gè)條件：（１）原料被加熱到釋放出ＣＯ２氣體，其反應(yīng)式如式（３－４）、式（３－５）、式（３－６），碳酸鹽高溫時(shí)，必須生成黏性的玻璃相，能密封住由原料內(nèi)部釋放出的氣體；的結(jié)晶完整程度以及升溫速度與氣氛都影響碳酸鹽的分解，碳酸鹽分（２）高溫下生成黏性的玻璃相后必須有氣體物質(zhì)釋放。［

7、５］解如下。［２］國(guó)內(nèi)學(xué)者重慶大學(xué)黃晶研究陶粒膨脹性認(rèn)為影響陶粒原料主７３０－７６０要因素是化學(xué)成分、礦物成分、物理性能及工藝條件，其中原料的化學(xué)ＣａＭｇ（ＣＯ３）２→ＭｇＯ＋ＣａＣＯ３＋ＣＯ２↑（２－４）檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪表面積達(dá)９７５ｍ２／ｋｇ時(shí)，活性指數(shù)提高幅度較明顯。檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表４。６摻礦粉Ｅ水泥體積安定性表４礦粉Ｅ放