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免烧陶粒及陶粒混凝土性能研究进展

材料导报 2024年

作者：赵增丰蒲紫盈林璨肖建庄姚磊姬宸源刘雅婕同济大学土木工程学院建筑工程系同济大学工程结构性能演化与控制教育部重点实验室

基于固废制备的陶粒具有密度低、导热系数低等特点，成为了替代天然骨料的一个重要发展方向。与烧结法相比，免烧结陶粒不仅可以有效回收利用工业废弃物和副产品，而且具有成本低、耗能低、制备简单等优点，符合国家双碳战略。本文系统... 详细信息

基于固废制备的陶粒具有密度低、导热系数低等特点，成为了替代天然骨料的一个重要发展方向。与烧结法相比，免烧结陶粒不仅可以有效回收利用工业废弃物和副产品，而且具有成本低、耗能低、制备简单等优点，符合国家双碳战略。本文系统梳理归纳了免烧陶粒制备工艺、制备参数及制备原料对陶粒品质的影响规律，得出免烧陶粒混凝土的导热系数低于1.0 W/(m2·K)，保温性能良好，具有作为保温材料的良好潜力。同时分析了免烧结陶粒替代天然骨料应用于混凝土中对其工作性能、力学性能和耐久性能的影响，阐述了陶粒混凝土作为墙板等构件在建筑上的应用，总结和归纳研究进展，并提出未来的研究方向。

关键词：陶粒免烧(结)陶粒陶粒混凝土陶粒混凝土力学及耐久性能陶粒混凝土墙板

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3种人工湿地基质材料对氨氮的吸附特性

环境科学 2024年第3期45卷 1577-1585页

作者：何强陈博文杨雨静周全刘彦君王志刚程呈重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400044 湖南省建筑设计院集团股份有限公司长沙400012 长江重庆航道工程局重庆400011

对陶粒、石英砂和砾石这3种人工湿地基质材料进行了氨氮(NH_(4)^(+)-N)吸附特性研究.通过扫描电镜和BET比表面积分析仪对材料进行表征分析,发现陶粒表面相比石英砂和砾石更为粗糙,内部孔隙也较发达,陶粒(18.97 m^(2)·g^(-1))比表面积... 详细信息

对陶粒、石英砂和砾石这3种人工湿地基质材料进行了氨氮(NH_(4)^(+)-N)吸附特性研究.通过扫描电镜和BET比表面积分析仪对材料进行表征分析,发现陶粒表面相比石英砂和砾石更为粗糙,内部孔隙也较发达,陶粒(18.97 m^(2)·g^(-1))比表面积高于石英砂和砾石.在纯氨氮溶液和模拟污水厂出水一级B标准的混合溶液中,3种基质对NH_(4)^(+)-N的吸附能力均表现为:陶粒>砾石>石英砂.陶粒对NH_(4)^(+)-N的饱和吸附容量在混合溶液中最大(63.55 mg·g^(-1)).陶粒对NH_(4)^(+)-N的吸附过程符合伪二级动力学模型(在纯氨氮溶液中R^(2)为0.99、在混合溶液中R^(2)为0.98).在纯氨氮溶液中运用Freundlich和Langmuir模型对等温吸附试验结果进行拟合,发现Freundlich模型(R^(2)=0.93)描述陶粒的吸附特性比Langmuir模型更为精确(R^(2)为0.93),表明陶粒对NH_(4)^(+)-N的吸附为多层吸附.综上所述,陶粒的吸附容量较强,在混合溶液中吸附容量较纯氨氮溶液增大了31%,适用于作为人工湿地基质填料.

关键词：人工湿地基质吸附氨氮陶粒

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利用湖泊淤泥制备轻质保水陶粒的研究

节能与环保 2024年第5期 39-47页

作者：杨旭中博投(北京)环境技术有限公司

随着城市化进程的加快和经济的发展,河道、湖泊、水库等水域的淤泥量越来越大,淤泥的资源化处置需要有技术上的突破。本文通过实验探讨利用湖泊淤泥制作陶粒的可行性,并对其制备工艺、性能和应用前景进行深入分析。实验结果显示:与商品... 详细信息

随着城市化进程的加快和经济的发展,河道、湖泊、水库等水域的淤泥量越来越大,淤泥的资源化处置需要有技术上的突破。本文通过实验探讨利用湖泊淤泥制作陶粒的可行性,并对其制备工艺、性能和应用前景进行深入分析。实验结果显示:与商品陶粒相比,湖泊淤泥烧成的淤泥陶粒不仅吸水性能更好,而且抗压强度也能满足保水陶粒的要求。因此,利用湖泊淤泥这种市政废弃物制备保水陶粒代替黏土陶粒,可实现经济效益、社会效益和环境效益的多方位提升。

关键词：陶粒湖泊淤泥谷壳灰抗压强度吸水率

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稀土尾矿对尾矿陶粒孔结构及性能的影响研究

非金属矿 2024年第3期47卷 99-101,107页

作者：刘文晟金超王宇陈绍游蒋俊西南科技大学环境友好能源材料国家重点实验室四川绵阳621010 宁波建工工程集团有限公司浙江宁波315040 成都中弘轨道交通股份有限公司四川成都610095

为提高稀土尾矿的高值化利用,采用稀土尾矿取代生料制备了尾矿陶粒,探究了稀土尾矿掺量对陶粒孔结构和性能的影响。结果表明,稀土尾矿掺量从0增至40%时,陶粒的堆积密度从1042 kg/m^(3)降至495 kg/m^(3),筒压强度从11.7 MPa降至2.1 MPa;... 详细信息

为提高稀土尾矿的高值化利用,采用稀土尾矿取代生料制备了尾矿陶粒,探究了稀土尾矿掺量对陶粒孔结构和性能的影响。结果表明,稀土尾矿掺量从0增至40%时,陶粒的堆积密度从1042 kg/m^(3)降至495 kg/m^(3),筒压强度从11.7 MPa降至2.1 MPa;平均孔径从0.24 mm增至0.45 mm,孔隙率从43.2%增至65.2%;掺入稀土尾矿对陶粒的1 h吸水率无明显影响,陶粒的1 h吸水率在0.3%~1.3%范围,用稀土尾矿取代生料后的陶粒性能均满足GB/T 17431.1-2010要求。

关键词：稀土尾矿陶粒孔结构性能

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市政污泥陶粒制备及其资源化利用研究进展

材料导报 2024年

作者：陈芳冯奕程吴佳育关博文房建宏温小栋李超恩青海省交通科学研究院宁波工程学院建筑与交通工程学院长安大学材料科学与工程学院长安大学交通铺面材料教育部工程研究中心

随着我国城镇化进程的加快和城市人口不断增加，导致市政污泥产量逐年增加。以城市污泥为原料制备陶粒，是降低处置成本、避免二次污染和提高污泥资源化利用率有效方法之一。本文对比分析了市政污泥陶粒制备工艺及其基本流程，明确了影... 详细信息

随着我国城镇化进程的加快和城市人口不断增加，导致市政污泥产量逐年增加。以城市污泥为原料制备陶粒，是降低处置成本、避免二次污染和提高污泥资源化利用率有效方法之一。本文对比分析了市政污泥陶粒制备工艺及其基本流程，明确了影响性能的关键因素；综述了污泥陶粒改性方法及其性能提升的机制；最后讨论和展望了污泥制陶粒的应用前景。结果表明：原料比、预热条件、焙烧条件、外加剂的添加以及养护方式均会对污泥陶粒的性能产生影响；而碱处理、憎水处理和高温处理等改性方法则可强化其本征性能、力学特性、固化效果和吸附能力。优化污泥陶粒制备工艺，实现大规模生产，推进污泥资源化利用是污泥陶粒未来的研究方向之一。

关键词：市政污泥陶粒资源化利用改性提升机理

高强免烧碱激发粉煤灰基陶粒的制备及性能研究

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科技与创新 2024年第11期 94-96,99页

作者：谢紫阳黄子超王圣谦秦朝晖中国矿业大学(北京) 北京100083

作为火力发电厂产生的工业固体废弃物,粉煤灰污染环境、占用土地资源。以煤粉炉粉煤灰为主要原料,在NaOH碱性激发剂的作用下制备碱激发粉煤灰基免烧陶粒,通过系统地探究工艺条件对粉煤灰陶粒性能的影响,最终得出制备高强陶粒的最优方案... 详细信息

作为火力发电厂产生的工业固体废弃物,粉煤灰污染环境、占用土地资源。以煤粉炉粉煤灰为主要原料,在NaOH碱性激发剂的作用下制备碱激发粉煤灰基免烧陶粒,通过系统地探究工艺条件对粉煤灰陶粒性能的影响,最终得出制备高强陶粒的最优方案,达到经济节能、变废为宝的目的。

关键词：粉煤灰免烧碱激发陶粒

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利用建筑垃圾洗砂泥制备陶粒的研究

中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2024年第4期 46-50页

作者：王朋筑信(河北雄安)检验检测有限公司河北雄安071899

本研究探索了利用建筑垃圾中的洗砂泥生产陶粒的技术方法及相关制备条件。通过对洗砂泥陶粒的原料配比和烧制条件进行分析研究,实验证明了使用洗砂泥制备陶粒的可行性。在确定最佳配比和工艺条件后进行烧制,得到的陶粒在堆积密度、筒压... 详细信息

本研究探索了利用建筑垃圾中的洗砂泥生产陶粒的技术方法及相关制备条件。通过对洗砂泥陶粒的原料配比和烧制条件进行分析研究,实验证明了使用洗砂泥制备陶粒的可行性。在确定最佳配比和工艺条件后进行烧制,得到的陶粒在堆积密度、筒压强度、粒型系数等方面表现出良好的性能,满足陶粒的质量要求。这项研究为建筑垃圾资源化利用提供了一种可行的途径,促进了陶粒的生产与应用,具有积极的环境和经济效益。

关键词：建筑垃圾土陶粒配比

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污泥水解残渣烧制陶粒的实验研究

节能 2024年第3期43卷 94-96页

作者：谷成国刘文杰崔鑫姜曼王博文辽宁省环保集团清源水务有限公司辽宁沈阳110037 辽宁环保产业技术研究院有限公司辽宁沈阳110033

污泥水解残渣具有含水率高、重金属组分热稳定性高且易迁移等特点,若不妥善处理,易对环境造成二次污染。参考陶粒烧制工艺,以污泥水解残渣、细土壤土和粉煤灰为原料煅烧制备陶粒滤料,通过实验探索污泥水解残渣与不同物料掺杂烧制陶粒的... 详细信息

污泥水解残渣具有含水率高、重金属组分热稳定性高且易迁移等特点,若不妥善处理,易对环境造成二次污染。参考陶粒烧制工艺,以污泥水解残渣、细土壤土和粉煤灰为原料煅烧制备陶粒滤料,通过实验探索污泥水解残渣与不同物料掺杂烧制陶粒的可能性。结果表明,使用污泥水解残渣、细土壤土和粉煤灰为原料烧制陶粒滤料的方法可行,物料掺杂比例和烧结温度对所烧制陶粒的物理性状及性能影响较大。经过核算,使用该工艺烧制陶粒具有较高的经济效益。

关键词：污泥水解残渣掺杂物料烧制温度陶粒

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飞灰-污染土基陶粒重金属固化机理研究

非金属矿 2024年第2期47卷 50-54页

作者：高志勇李治尧梁建宇杨飞周彬胡会磊张亚平沈凯国能陈家港发电有限公司江苏盐城224600 东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室江苏南京210096

本试验采用垃圾焚烧飞灰协同重金属污染土制备陶粒,研究烧结工艺对陶粒机械性能和重金属迁移转化的影响。结果表明,适量添加水洗飞灰可降低陶粒的熔融点,陶粒更易形成液相。提高烧结温度和烧结时间均使陶粒内部的液相增多,堆积密度上升... 详细信息

本试验采用垃圾焚烧飞灰协同重金属污染土制备陶粒,研究烧结工艺对陶粒机械性能和重金属迁移转化的影响。结果表明,适量添加水洗飞灰可降低陶粒的熔融点,陶粒更易形成液相。提高烧结温度和烧结时间均使陶粒内部的液相增多,堆积密度上升,吸水率降低。最佳烧结工艺为:在400℃预热10 min,1150℃烧结20 min。制备的陶粒吸水率为8.20%,堆积密度为965 kg/m^(3);重金属浸出达标,残渣态占比最高。烧结过程中产生的玻璃相将重金属包裹,重金属与Si-Al矿物反应形成稳定的硅铝酸盐,共同作用固化陶粒中的重金属。

关键词：飞灰污染土陶粒重金属固化稳定化