其次是原料的化学成分控制问题,由于城市污泥其化学成分较复杂,易受外界各种影响因素的影响,从而易造成原料体系的化学成分不稳定,不能稳定提供烧结轻质陶粒所需一定量的化学成分sio2和al2o3,而sio2和al2o3可在高温下形成熔融态矿物,这是提供烧轻质结陶粒强度的物质基础。除此之外,本次发明的原材料体系中,引入微量的碳-钠,主要作用是作为造孔剂和助熔剂使用,碳-钠在温度大于50℃会缓慢分解为碳酸钠、-和水,-和水蒸气都可以作为造孔气体。因此,在本次发明原材料体系中,引入的湿基污泥占比并不高,除去其中自由水和结合水的比,剩余干基污泥约为9%-15%,因而对原料体系的成分影响并不大。
且由于本次原料体系采用的是干化湖泊底泥和湿基污泥,俩者混合均匀成型后虽经烘干,但内部仍然含有一定量的水分,在该条件下保温稳压2h其一方面是为了让内部物质有一定的时间生成足够多的孔隙,另一方面是为防止内部水分的过快蒸发而破坏了原有固体颗粒间的相互作用力而形成裂纹等缺陷,然后破坏了孔壁的致密性。经过上百件样的试烧,不添加助胀剂的原料化学成分多在以下范围(%):sio2:48~68、al2o3:12~18、fe2o3:5~10、k2o+na2o:2。然后进行微波烧结以6kw的微波功率升至550℃-600℃,在该温度制度下保温10min-20min。
这是由于湖泊底泥和脱水城市污泥中都含有较多的有机杂质,其在该温度左右会产生一定量的气体,如若升温速度过快会在成轻质陶粒坯体出现裂纹甚至爆裂。除此之外,城市污泥处理量随着这些年来城市建设的发展也是节节-,到2020年,我国的城市污泥排放量(干重)将达到6000万吨。然后再以9kw的微波功率升温至1150℃-1175℃,保温时间为10min-20min后缓慢降温,这是由于在终加热阶段,提升加热功率,提升加热速度能够-陶粒孔壁致密,并且如若加热时间越长,其内部的微孔就越容易结合生成连通宏孔,从而会破坏了陶粒内部-的微观结构。故而终确定该温度制度。
从照片上看轻质陶粒有不同的颜色,外行人常误以为是不同品种的陶粒,其实都是同一种陶粒。
因为生产轻质陶粒的原料很多,轻质陶粒的品种也很多,因而颜色也就很多。利用材料本身吸收微波转化成材料内部的能量,由于内部能量的增加,降低了烧结所需的活化能,从而可以实现低温快速烧结。焙烧陶粒的颜色大多为暗红色、赭红色,也有一些特殊品种为灰黄色、灰黑色、灰白色、青灰色等。免烧陶粒因所用固体废弃物不同,颜色各异,一般为灰黑色,表面没有光泽度,不如焙烧陶粒光滑。 而保实轻质陶粒,采用的原料是粘土。生产批次不同,采用了不同的粘土,导致的外观色泽的改变。
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