鞍山式铁尾砂制备陶粒的工艺研究

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1、万方数据论文题目：鞍山式铁尾砂制备陶粒的工艺研究作者姓名：专业名称：指导教师：论文提交日期：论文答辩日期：授予学位日期：入学时间：2Q曼兰生2屡研究方向：芷物童遂绫金型且职称：副夔握2Q曼垒生垒且2垒旦2Q至垒生鱼且量旦万方数据PRoCESSSTUDYoNPREPAR』钥rIoNoFCERAMISITEUTILIZINGANSⅡANFINEIoRNoRETAILINGS

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3、IlllllllIlllIlllllllY2676700ADissertationsubmittedinfulfillmentofthe心quir毒吾而ts前thedegreeofMAST

4、ERoFPHILOSoPHYfromShandongUniversityofScienceandTechnologyCaoXijiaoSupervisor：AssociateProfessorQiuJunCollegeofChemicalandEnvironmentalEngineeringJune2014万方数据声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：日AFFIR削【ATIoN1declarethatthisdisserta

5、tion，submiUedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofMasterofEngineeringinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge．Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute．Signature：Date：万方数据出丕抖技太堂亟±坐位论塞摘要陶粒具有轻质、高强、

6、吸水率低、保温隔热效果好、抗震等诸多优异的性能，因此被广泛应用于建筑、园艺以及水处理等领域。传统陶粒原料一般为黏土、页岩等天然原料，但随着国家对自然资源开采量的限制，陶粒制备原料逐渐从自然资源转向各种固体废弃物，其中研究较多的固体废弃物类型有煤矸石、粉煤灰、河道污泥、城市生活垃圾以及各类矿山尾矿。鞍山式铁尾矿是我国目前堆积量最大的铁尾矿类型，长期堆积的铁尾矿占用大量土地，污染周边环境，危害居民健康，因此对铁尾矿的合理利用具有重要的意义。鞍山式铁尾矿中硅含量较高，基本不含有价伴生元素，粒度一般在0．04~0．2mm之间，除此之外，铁尾矿中化学组成与页岩相似，均

7、含有陶粒制备必需的成陶成分、成孔成分和助融成分，只是含量上存在差异，因此以鞍山式铁尾矿为原料制备陶粒在成分组成上具有可行性。本课题以鞍山式铁尾矿作为主要原料，首先利用单一铁尾矿进行陶粒焙烧探索实验，实验结果表明利用单一铁尾矿烧制出的陶粒堆积密度远高于国家标准中规定的人造轻集料堆积密度在1000kg／m，以下的要求，达到焙烧温度后，烧制出的陶粒结构致密，松散堆积密度较高，出现少量微孔结构，但孔结构不均匀。陶粒焙烧采用RXS3—30．13型箱式电阻炉，改变原料配比和焙烧工艺制度，以松散堆积密度、1h吸水率和陶粒平均抗压强度作为检验陶粒性能优劣的指标，以GBTl7

8、431—2010中规定的指标作为检验标准。通过向铁尾矿中添加不同种类的配料，得到三组不同的原料组合。对这三组组合进行陶粒焙烧试验，得到的最佳焙烧工艺制度和性能测试结果分别为：煤粉添加量为3％，预热温度500。C，预热时间5min，焙烧温度1185。C，焙烧时间10min，得到的陶粒堆积密度为939kg／m3，抗压强度为793N，lh吸水率为1．92％；铁尾矿：粉煤灰：煤矸石=48％：32％：20％，预热温度500。C，预热时问5min，焙烧温度1180。C，焙烧时间10min条件下得到最佳性能的900级陶粒，其堆积密度为882kg／m3，颗粒抗压强度为108

9、5N，lh吸水率为8．05％；在铁尾矿：粉煤灰：造纸污泥=42．5％：42．5％：15％，预热温度500。C，预热时间15min，焙烧温度1195。C，焙烧时间30min条件下，制得的陶粒松散堆积密度为760kg／m3，颗粒平均抗压强度为995．00N，lh吸7K率为11．67％。万方数据出丕型技态堂亟±堂僮论童擅要实验结果表明对陶粒性能影响最显著的因素是陶粒焙烧温度和原料配比，采用XRD分析、热重分析以及SEM微观图像分析等手段对不同焙烧温度和原料配比下的陶粒进行分析后发现，不同焙烧温度下陶粒内部固相发生的化学反应不同，低温下陶粒一般生成不稳定的低温共融物

10、，高温条件下低温共融物被高温共融物取代，陶粒结构骨架