輕質陶粒特點及套用
陶粒,顧名思義,就是陶質的顆粒。由於陶粒具有輕質性,所以也稱之為輕質陶粒或輕質陶粒砂。輕質陶粒採用粘土或粉煤灰、生物污泥為主要原料,通過高溫焙燒,膨化而成,輕質陶粒作為一種輕集料,具有密度小、強度高、吸水率大、保溫、隔熱、耐火、抗震等特點,用途廣泛,可以取代普通砂石配製輕集料混凝土,用作水處理濾料、吸附劑、透水路面材料,還可以用作農業、園林中無土栽培的培養基,以及橋面板、空心砌塊等建材原料。
輕質陶粒的外觀呈圓形。它的表面是一層堅硬的外殼,這層外殼呈陶質或釉質,具有隔水保氣作用,並且賦予陶粒較高的強度和吸咐能力。陶粒砂主要用於代替天然河砂或山砂配製輕集料混凝土、
輕質陶粒,也可作耐酸、耐熱混凝土細集料以及無土栽培和工業過濾等。陶粒按密度分為一般密度陶粒、超輕密度陶粒、特輕密度陶粒三類。一般密度陶粒是指密度大於500kg/m3的陶粒。它的強度一般相對較高,多用於結構保溫混凝土或高強混凝土。超輕密度陶粒 一般是指300~500kg/m3的陶粒。這種陶粒一般用於保溫隔熱混凝土及其製品。特輕密度陶粒是指小於300kg/m3的陶粒。它的保溫隔熱性能非常優異,但強度較差。一般用於生產特輕保溫隔熱混凝土及其製品。
輕質陶粒的工藝
可分為煅燒型和非煅燒型工藝兩大類。煅燒型又可分為燒結型及燒脹型兩種。前者主要是粉煤灰陶粒,燒出的陶粒容重偏大。要生產輕質、超輕陶粒,一般都採用後者,其生產工藝一般包括:原料預處理、配料、成型、預燒、焙燒、冷卻、篩分等。在焙燒過程中,坯料在高溫作用下軟化而具有一定的粘度,在外力作用下可以流動變形。與此同時,坯料中有氣體產生並形成一定的內氣壓,使得具有一定粘度的軟化坯體發生膨脹,最終形成多孔結構的陶粒。
輕質陶粒原料介紹
粘土分布及介紹這裡主要介紹耐火粘土。耐火粘土是我國的優勢資源,也是世界上耐火粘土的主要出口國。我國的耐火粘土礦石類型及品種齊全,礦床分布廣泛,全國礦產地達254處以上,主要分布在山西、河南、河北、山東、貴州、遼寧、內蒙、吉林及湖北等省,這八個省區已探明的儲量占全國的76%。山西、河南及貴州主要產高鋁粘土,硬質粘土則多產於遼寧、內蒙、河北、山東、河南、湖北、安徽和四川,軟質粘土主要分布在黑龍江、吉林、內蒙、山西、湖南及廣東等地。耐火粘土礦多分布於儲煤盆地內,對開發十分有利,目前主要礦產地有:山西陽泉、孝義、河南鞏義、新安、河北唐山、沙河、山東章丘、淄博、貴州修文、內蒙準格爾、遼寧復縣、吉林舒蘭、黑龍江牡丹江、安徽淮北、湖北恩施、宜城、陝西銅川等耐火粘土礦。火粘土按可塑性、礦石特徵和工業用途分為軟質粘土、半軟質粘土、硬質粘土和高鋁粘土四種。軟質粘土一般呈土狀,在水中易分散,與液體拌合後能形成可塑性泥團;半軟質粘土的浸散性較差,其浸散部分與液體拌合後亦可形成可塑性泥團。這二種粘土在製作耐火製品時常用作結合劑。硬質粘土常呈塊狀或板片狀,一般在水中不浸散,耐火度較高,為耐火製品的主要原料。高鋁粘土Al2O3的含量較高,硬度和比重較大,耐火度高,常用以製造高級粘土製品。
粉煤灰的分布及介紹粉煤灰是煤粉經低溫熄滅後構成的一種似火山灰質夾雜。它是熄滅煤的發電廠將煤磨成100微米以下的煤粉,用預熱氣氛噴入爐膛成懸浮形態熄滅,發生稠濁有少量不燃物的低溫煙氣,經集塵安裝捕集就獲得了粉煤灰。粉煤灰的化學構成與粘土質類似,次要身分為二氧化矽、三氧化二鋁、三氧化二鐵、氧化鈣和未燃盡碳。粉煤灰是燃煤電廠排出的主要固體廢物。粉煤灰是我國當前排量較大的工業廢渣之一,隨著電力工業的發展,燃煤電廠的粉煤灰排放量逐年增加。以煤粉為燃料的火電廠和城市集中供熱鍋爐,其中90%以上為濕排灰,活性較乾灰低,且費水費電,污染環境,而其中的有毒化學物質還會對人體和生物造成危害。在粉煤灰樣品中檢測出20多種對環境和人體有害的物質,其中包括可能導致神經系統損傷、出生缺陷甚至癌症的重金屬。火力發電是現在電力發展的主力軍,在現在提出和諧社會,循環經濟的環境中,我們在提高火電技術的方向上要著重考慮電力對環境的影響,對不可再生能源的影響,雖然現在在中國已有部分核電機組,但火電仍占領電力的大部分市場,近年電力發展滯後經濟發展,全國上了許多火電廠,但火電技術必須不斷提高發展,才能適應和諧社會的要求。本著經濟發展程度越高,火電廠越密集;煤炭資源越豐富,火電廠越密集的原則,火電廠主要集中在華東、華南、東北、華北、貴州。近年來,我國的能源工業穩步發展,發電能力年增長率為7.3%,電力工業的迅速發展,帶來了粉煤灰排放量的急劇增加,燃煤熱電廠每年所排放的粉煤灰總量逐年增加,1995年粉煤灰排放量達1.25億噸,2000年約為1.5億噸,到2010年將達到3億噸,給我國的國民經濟建設及生態環境造成巨大的壓力。
生物污泥分布及介紹城市污泥是指城市污水處理廠在處理污水過程中產生的沉澱物質,這種污泥含水量高、易腐爛,有強烈的臭味,並且含有寄生蟲卵、病原微生物及重金屬,如不加以妥善處理,任意排放,將會對環境造成二次污染,直接危害人類身體。隨著經濟的發展,城市的建設也越來越快,而隨著城市人口的激增,長期以來,由於種種原因,人們忽視了污泥的存在。近年來,隨著我國城市污水處理力度和污水處理設施建設的加快,城市污水處理率不斷提高,污泥的處理處置問題日益顯現出來。如何處理生物污泥一直是自來水公司的難題,傳統的處理方法主要有填埋、焚燒、農田林地利用、投海等幾種方法,這幾種方法各有優劣,而隨著陶粒砂工藝技術的推廣,污泥再利用反而成為節能、環保、綠色、高效的代名詞。每年排放污泥量(乾重)約130萬噸,且每年仍在以10%左右的幅度增長。隨著這些污水廠運行效率逐漸提高和新的污水廠逐步建成,我國城市污泥的每年排放量(乾重)估計最終將達到840萬噸左右,占我國年總固體廢棄物排放量的3.2%。以生物污泥為主要原材料,採用烘乾、磨碎、成球、燒結成的陶粒,稱為污水處理生物污泥陶粒。用生物污泥代替部分黏土來燒制陶粒既節省黏土,又保護農田,也起到了一定的環保作用。生物污泥陶粒廣泛套用與建材、園藝、食品飲料、耐火保溫材料、化工、石油等部門。陶粒因其材質輕,比表面積大,吸附懸浮能力強,並具有耐磨,耐沖刷,微孔多,截污能力強,化學性能穩定等優點陶粒砂濾料是水廠、濾池和煉油廠濾油池較理想的過濾材料。產品不含對人體有害的金屬離子及有毒有害雜質。還能處理可生化的有機工業廢水、工業雜排水、微污染水源等,完全可以在水處理中取代石英砂、無煙煤等用作過濾介質。陶粒可重複使用,最後廢棄時可填埋,因其本身材質,填埋之後又可形成新的土壤和頁層,不會破壞環境,是一種優良的綠色過濾材料,既環保又節能。