利用固體廢棄物制備發(fā)泡陶瓷及性能研究.pdf

1、隨著工業(yè)化的快速發(fā)展，固體廢棄物的排放量日益增加;同時，建筑節(jié)能以及建筑保溫材料的安全性越來越受到社會的重視。利用固體廢棄物研制發(fā)泡陶瓷，既實現(xiàn)了固體廢棄物的資源化利用，又有利于環(huán)境保護和節(jié)約能源，具有重大的現(xiàn)實意義。
　　 本文以工業(yè)固體廢棄物磷尾礦和粉煤灰為主要原料，采用高溫發(fā)泡的方法制備了發(fā)泡陶瓷。研究了發(fā)泡劑的添加量、主要原料和燒成溫度等因素對發(fā)泡陶瓷表觀密度、表觀形貌、吸水率、耐酸腐蝕性、抗壓強度和熱導(dǎo)率的影響，并通過

2、XRD和SEM測試技術(shù)分別表征了發(fā)泡陶瓷的物相組成與顯微結(jié)構(gòu);探討了發(fā)泡陶瓷的組成、結(jié)構(gòu)和性能之間的相互關(guān)系。
　　 研究結(jié)果表明，發(fā)泡劑SiC的添加量在0.3％時即可制備出性能良好的發(fā)泡陶瓷。在燒成溫度為1140℃～1150℃和磷尾礦的摻量小于45％時，制備的磷尾礦發(fā)泡陶瓷的吸水率和熱導(dǎo)率相對較高，耐酸腐蝕性相對較差。在燒成溫度為1170℃～1180℃和粉煤灰的摻量小于50％時，制備的粉煤灰發(fā)泡陶瓷的抗壓強度相對較低。聯(lián)合使用

3、兩種原料制備的磷尾礦/粉煤灰發(fā)泡陶瓷的綜合性能最好，在典型燒成溫度1150℃，燒成的發(fā)泡陶瓷的表觀密度為0.23g/cm3～0.52g/cm3，吸水率為1.7％～3.0％，耐酸腐蝕性為96.5％～99.9％，抗壓強度為7.3MPa～10.4MPa，熱導(dǎo)率為0.07W/(m·K)～0.08W/(m·K)。
　　 發(fā)泡陶瓷的物相組成受到原料礦物組成的影響;燒成溫度的變化或主要原料摻量的變化對發(fā)泡陶瓷的物相種類沒有影響。磷尾礦發(fā)泡陶瓷

4、的物相為玻璃相和石英(SiO2)、磷灰石(Ca5(PO4)3Cl)、輝石(CaMgSi2O6)、鈉長石(NaAlSi3O8)和鈣長石(CaAl2Si2O8)等晶相;粉煤灰發(fā)泡陶瓷的物相主相為玻璃相，其次為石英(SiO2)、莫來石(3Al2O3·2SiO2)和鈉長石(NaAlSi3O8)等晶相;磷尾礦/粉煤灰發(fā)泡陶瓷的物相為玻璃相和磷灰石(Ca5(PO4)3Cl)、石英(SiO2)、鈉長石(NaAlSi3O8)和鈣長石(CaAl2Si2O