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溫度對赤泥輕質陶粒燒結的影響

添加時間:2020-08-05 14:10:59 來源:www.580594.tw 作者:鄭州德森環境

赤泥是氧化鋁生產過程中排出的工業固體廢渣,一般每生產1噸氧化鋁大約排放1t~2t赤泥。目前,我國赤泥年排放量超過5000萬噸,累計赤泥堆存量超過2億凹,而綜合利用率僅為4%。赤泥大量閑置堆存,既占用土地,浪費資源,又對環境造成了嚴重污染,阻礙了鋁工業的可持續發展。因此,如何大量利用赤泥成為亟待解決的問題。


輕質陶粒是一種人造輕集料,一般由頁巖、粘土巖、工業廢棄物等經粉碎、篩分、成球后,在高溫下燒結而成。輕質陶粒保溫隔熱性能好,堆積密度低、耐腐蝕、耐高溫,可用于新型墻體材料的生產。


陶粒豎式燒結機設備


在赤泥輕質陶粒設備過程中,燒結機溫度對陶粒性能有顯著影響。當燒結溫度由1000℃增加到1150℃時,陶粒的表觀密度先減小后增大,筒壓強度先減小后增大,吸水率逐漸減小。這是因為當燒結溫度較低時,陶粒內部液相較少,隨著溫度的升高,陶粒內部液相增多。陶粒燒結溫度越高,生成的液相越多,液相粘度越小。


當燒結溫度為1000℃時,一方面成孔劑反應放出的氣體在熔融液相中膨脹時,由于生成的液相較少,液相粘度較大,陶粒內部不能形成較大的孔結構;另一方面,在該溫度下,晶界移動和傳質速率慢,較大粘度的液相不能填補燒結過程中產生的缺陷孔,使制得的陶粒表觀密度大,簡壓強度高,吸水率高。當燒結溫度由1000℃增加到1150℃時,陶粒內部生成的液相增多,液相粘度下降,成孔劑反應放出的氣體在熔融液相中膨脹,使陶粒內部形成的氣孔增大,同時,晶界移動和傳質速率加快,較低粘度的液相填補氣孔間壁中的缺陷孔,使陶粒內部形成了較大的封閉氣孔,因此,陶粒的表觀密度降低,吸水率降低。

 

當燒結溫度超過1150℃以后,陶粒內部產生了足夠多的液相,液相粘度顯著下降,成孔劑反應放出的氣體能夠形成較大的氣孔,但是由于液相粘度過低,孔結構不能維持,故出現塌孔的現象,陶粒內部氣孔變小,陶粒體積收縮,表觀密度增加,簡壓強度增加。同時,液相進一步填補燒結過程中產生的缺陷孔,使氣孔間壁更加致密,陶粒吸水率降低。

 

綜合以上分析,燒結溫度為1150℃潤濕固體顆粒并促使其發生重排。隨著溫度的升高,顆粒的在液相中因化學位梯度不同而使固相溶解,并在化學位梯度相對較低的部位結晶)。在燒結溫度超過950以后,鈣長石(CaO. Al2O3.2SiO2)和透輝石(CaO. MgO.2SiO2)的量不斷增加,燒結過程中產生的尖晶石(2Al203.3SiO2)隨溫度繼續升高轉變成化學性能穩定的莫來石(3Al2032SiO2)。

當溫度超過10409℃以后,玻璃相逐漸形成。在毛細管力的作用下,熔融玻璃相填補缺陷孔,并粘結顆粒形成網狀結構,從而賦予陶粒良好機械性能。


關鍵詞:固廢處理設備 | 污泥處理 | 陶粒設備 | 豎式燒結機 | 豎式窯 |
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