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温度对赤泥轻质陶粒烧结的影响

发布时间:2020-08-05 人气:100 来源:www.zzdshj.com

赤泥是氧化铝生产过程中排出的工业固体废渣,一般每生产1吨氧化铝大约排放1t~2t赤泥。目前,我国赤泥年排放量超过5000万吨,累计赤泥堆存量超过2亿凹,而综合利用率仅为4%。赤泥大量闲置堆存,既占用土地,浪费资源,又对环境造成了严重污染,阻碍了铝工业的可持续发展。因此,如何大量利用赤泥成为亟待解决的问题。


轻质陶粒是一种人造轻集料,一般由页岩、粘土岩、工业废弃物等经粉碎、筛分、成球后,在高温下烧结而成。轻质陶粒保温隔热性能好,堆积密度低、耐腐蚀、耐高温,可用于新型墙体材料的生产。


陶粒竖式烧结机设备


在赤泥轻质陶粒设备过程中,烧结机温度对陶粒性能有显著影响。当烧结温度由1000℃增加到1150℃时,陶粒的表观密度先减小后增大,筒压强度先减小后增大,吸水率逐渐减小。这是因为当烧结温度较低时,陶粒内部液相较少,随着温度的升高,陶粒内部液相增多。陶粒烧结温度越高,生成的液相越多,液相粘度越小。


当烧结温度为1000℃时,一方面成孔剂反应放出的气体在熔融液相中膨胀时,由于生成的液相较少,液相粘度较大,陶粒内部不能形成较大的孔结构;另一方面,在该温度下,晶界移动和传质速率慢,较大粘度的液相不能填补烧结过程中产生的缺陷孔,使制得的陶粒表观密度大,简压强度高,吸水率高。当烧结温度由1000℃增加到1150℃时,陶粒内部生成的液相增多,液相粘度下降,成孔剂反应放出的气体在熔融液相中膨胀,使陶粒内部形成的气孔增大,同时,晶界移动和传质速率加快,较低粘度的液相填补气孔间壁中的缺陷孔,使陶粒内部形成了较大的封闭气孔,因此,陶粒的表观密度降低,吸水率降低。

 

当烧结温度超过1150℃以后,陶粒内部产生了足够多的液相,液相粘度显著下降,成孔剂反应放出的气体能够形成较大的气孔,但是由于液相粘度过低,孔结构不能维持,故出现塌孔的现象,陶粒内部气孔变小,陶粒体积收缩,表观密度增加,简压强度增加。同时,液相进一步填补烧结过程中产生的缺陷孔,使气孔间壁更加致密,陶粒吸水率降低。

 

综合以上分析,烧结温度为1150℃润湿固体颗粒并促使其发生重排。随着温度的升高,颗粒的在液相中因化学位梯度不同而使固相溶解,并在化学位梯度相对较低的部位结晶)。在烧结温度超过950以后,钙长石(CaO. Al2O3.2SiO2)和透辉石(CaO. MgO.2SiO2)的量不断增加,烧结过程中产生的尖晶石(2Al203.3SiO2)随温度继续升高转变成化学性能稳定的莫来石(3Al2032SiO2)。

当温度超过10409℃以后,玻璃相逐渐形成。在毛细管力的作用下,熔融玻璃相填补缺陷孔,并粘结颗粒形成网状结构,从而赋予陶粒良好机械性能。


关键词:固废处理设备,污泥处理,陶粒设备,竖式烧结机,竖式窑
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