電解錳廢渣再生陶瓷磚的試驗研究.pdf

1、中國的錳礦資源非常豐富，是世界上主要的錳礦與錳產(chǎn)品生產(chǎn)地之一。其中生產(chǎn)金屬錳的主要方法為電解法，該生產(chǎn)過程會排放大量濾渣—電解錳廢渣。目前多作填埋處理，尚無有效利用途徑，嚴(yán)重污染環(huán)境。因此，本文以電解錳廢渣為主要研究對象，采用半干壓成型法，將電解錳廢渣與其他工業(yè)廢渣（如廢棄陶瓷、廢玻璃等）復(fù)合，制備再生陶瓷墻地磚，研究原材料組成、燒成制度、成型條件等對再生陶瓷墻地磚性能的影響。具體研究內(nèi)容如下:
　　1、原材料的理化分析。電解錳廢

2、渣、廢陶瓷磨細(xì)粉和廢玻璃粉三種材料的主要化學(xué)成分都含有SiO2、Al2O3、CaO，在化學(xué)組成上滿足制備陶瓷磚原料的要求。XRD分析表明電解錳廢渣主要礦物組成為CaSO4·2H2O、SiO2等，經(jīng)TG-DSC熱重分析可知，CaSO4·2H2O在450℃左右開始分解并釋放出SO2，這對燒成制度的確立有重要參考意義。采用SEM（電鏡掃描）顯微測試觀察表明電解錳廢渣呈柱、粒狀，混雜交織結(jié)構(gòu)，平均粒徑為10μm，廢陶瓷磨細(xì)粉和廢玻璃粉顆粒及孔隙

3、比前者都大，這三種原料顆粒、孔隙大小不同，顆粒更能充分混合均勻，壓制成致密的坯體。
　　2、電解錳廢渣-廢陶瓷磨細(xì)粉制備再生陶瓷墻地磚的研究。以抗壓強度和吸水率、氣孔率為主要參考指標(biāo)以表征試樣的性能，研究再生陶瓷墻地磚的配合比及燒成制度，探討燒成制度對其性能的影響。研究表明:最佳配合比為10％電解錳廢渣、90％廢陶瓷磨細(xì)粉，最佳燒成制度為:燒成溫度為1150℃，保溫時間為90min，成型壓力為100kN，半干壓成型時的拌和用水量為

4、8％制得的試塊的吸水率為0.75％，抗壓強度為25.2Mpa，各項性能指標(biāo)符合GB/4100-2006《陶瓷磚》中BIb類標(biāo)準(zhǔn)。
　　3、電解錳廢渣-廢玻璃粉-廢陶瓷磨細(xì)粉制備再生陶瓷墻地磚的研究。通過設(shè)計正交試驗，確定了材料最佳配合比為電解錳廢渣14.3％，廢玻璃粉40.0％，廢陶瓷磨細(xì)粉45.7％，以抗壓強度、吸水率及氣孔率為主要參考指標(biāo)表征試樣的性能，得到最佳燒成制度為燒成溫度為1100℃，保溫時間為30min，成型壓力為1

5、00kN及半干壓成型時的拌和用水量為10％制得的試塊各項性能指標(biāo)如下:吸水率為0.24％，氣孔率為0.46％，抗壓強度為28.8MPa。各項性能指標(biāo)符合GB/4100-2006《陶瓷磚》中BIa類標(biāo)準(zhǔn)。
　　4、燒成溫度、保溫時間及成型壓力等因素對再生陶瓷墻地磚的強度、吸水率和氣孔率等技術(shù)指標(biāo)影響顯著。上述各因素影響程度大小依次為:燒成溫度＞保溫時間＞成型壓力。隨燒成溫度、保溫時間、成型壓力的提高，陶瓷磚抗壓強度呈先增大而后降低的