利用工業(yè)污泥制備蒸壓灰砂磚技術(shù)和產(chǎn)品性能研究.pdf

1、酸洗污泥是金屬表面處理過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢棄物。目前國(guó)內(nèi)對(duì)大量的酸洗污泥主要以堆存和簡(jiǎn)易填埋的方式處理。然而這種處理方式不但占用了大量的場(chǎng)地資源，提高了運(yùn)營(yíng)的成本，而且會(huì)帶來(lái)突出的安全隱患和嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。因此，開展資源化利用酸洗污泥的研究顯得尤為重要。本文在研究酸洗污泥產(chǎn)生的機(jī)理和對(duì)其礦物成分進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，研究利用酸洗污泥作為原料制備新型墻體材料蒸壓灰砂磚的關(guān)鍵技術(shù)。研究了各原料不同摻量、成型工藝和蒸壓工藝參數(shù)對(duì)蒸壓灰砂磚制品的

2、力學(xué)性能的影響規(guī)律，并對(duì)蒸壓灰砂磚制品在蒸壓養(yǎng)護(hù)后的微觀性能的變化進(jìn)行了探究，探討了制品的宏觀性能與微觀結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。最后，本文研究了所制備的蒸壓酸洗污泥灰砂磚碳化處理后在強(qiáng)度和孔隙等方面的變化。具體研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:
　　首先，本文通過(guò)試驗(yàn)探究了不同摻量的酸洗污泥、磨細(xì)江砂、生石灰、水泥、石膏、不同的成型工藝參數(shù)和不同的蒸壓工藝參數(shù)等因素對(duì)蒸壓酸洗污泥灰砂磚制品的力學(xué)性能的影響。根據(jù)蒸壓灰砂磚的強(qiáng)度結(jié)果，試驗(yàn)確定了制備蒸壓酸

3、洗污泥灰砂磚適宜的技術(shù)參數(shù):酸洗污泥摻量為15％，磨細(xì)江砂摻量15％，生石灰摻量25％，江砂摻量45％，混合料采用兩次加水?dāng)嚢韫に嚕尚蛪毫?7MPa，成型時(shí)水分11％左右，蒸壓的升溫時(shí)間2h，蒸壓恒溫時(shí)間6h，降溫時(shí)間3h，蒸壓壓力約1.0MPa(采用180℃)。在該條件下制備的標(biāo)準(zhǔn)蒸壓灰砂磚，其抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度分別為17.4MPa、3.9MPa。其它各方面的性能均符合《蒸壓灰砂磚》(GB11945-1999)中MU15級(jí)別蒸壓灰砂

4、磚的要求。
　　其次，通過(guò)XRD和SEM現(xiàn)代材料分析手段，本文對(duì)不同摻量的酸洗污泥、磨細(xì)江砂、生石灰和不同的蒸壓恒溫時(shí)間和不同的蒸壓恒溫溫度等因素對(duì)灰砂磚制品的微觀性能的影響規(guī)律進(jìn)行了探究。研究發(fā)現(xiàn)，蒸壓灰砂磚中的水化硅酸鈣的種類和數(shù)量往往決定了制品的力學(xué)性能，而生產(chǎn)工藝參數(shù)的改變對(duì)蒸壓灰磚制品生成的水化硅酸鈣的種類和數(shù)量影響較大。當(dāng)選擇較為合理的原料配比和生產(chǎn)工藝時(shí)，蒸壓灰砂磚能夠生成數(shù)量較多、強(qiáng)度較高的CSH(B)和托勃莫來(lái)石

5、，從而使得制品的力學(xué)性能較好。另外，研究還發(fā)現(xiàn)酸洗污泥中存在少量的Ca(OH)2且能夠參與水化反應(yīng)生成較少的CSH凝膠。
　　最后，本文對(duì)制備的蒸壓酸洗污泥灰砂磚進(jìn)行了碳化處理，并對(duì)碳化后灰砂磚的強(qiáng)度提高進(jìn)行了研究分析。結(jié)果表明，完全碳化后的蒸壓灰砂磚其抗壓強(qiáng)度相對(duì)未碳化的試樣抗壓強(qiáng)度提高了54.7％，且制品內(nèi)部有較多的CaCO3和SiO2生成并填充在孔隙內(nèi)，使得制品的總孔隙率明顯降低，孔徑尺寸得到進(jìn)一步的細(xì)化，從而提高了蒸壓灰砂