固硫灰渣蒸压砖制备及性能研究.pdf

粉煤灰综合利用2 0 1 2N o 5F L YA S HC O M P R E H E N S r v EU T I L I Z A T I o N固硫灰渣蒸压砖制备及性能研究水S t u d yo nt h eP r e p a 船t i o na n dP e r f o r m a 眦eo fA u t o c I a V e dC F B CA s hB r i c k宋远明1，刘景相2，王志娟1，王波1，丁天1(1 烟台大学环境与材料工程学院，山东烟台2 6 4 0 0 5；2 江苏尼高科技有限公司，江苏常州2 1 3 1 0 5)摘要：固硫灰渣含有大量的活性s i O：、A l：O，具有较高火山灰活性，用于制作蒸压砖是其最重要的利用途径之一。论文采用实验室自制试模进行成型，研究固硫灰渣蒸压砖的性能，并与粉煤灰蒸压砖进行对比。结果显示，固硫灰渣蒸压砖产物中有托贝莫来石，但没有钙矾石生成；固硫灰渣蒸压砖的强度、抗冻性能均与粉煤灰蒸压砖相近。研究表明，用固硫灰渣生产蒸压砖是可行的。关键词：固硫灰渣；蒸压砖；强度；抗冻性；托贝莫来石中图分类号：T U 5 2 8 2文献标识码：A文章编号：1 0 0 5 8 2 4 9(2 0 1 2)0 5 J 0 0 3 8 旬3流化床燃煤固硫灰渣(以下简称固硫灰渣)是指煤炭在循环流化床锅炉内燃烧后所排放出的固体废弃物，年排放量近期将突破2 0 0 0 万t，利用问题比较迫切。与目前建材领域广泛使用的普通煤粉炉粉煤灰相比，固硫灰渣生成温度和生成方式均有明显不同。由于需要固硫，流化床燃煤锅炉的燃烧温度通常控制在8 5 0 9 0 0，远低于煤粉炉的1 4 0 0；固硫时还要加入钙质固硫剂，一般是石灰石，这使得固硫灰渣性质与普通煤粉炉粉煤灰有较大差异。比如，固硫灰渣烧失量较高、颗粒形貌疏松多孔及具有自发水硬性等2J。因此，以往对粉煤灰的研究结果不宜直接套用于固硫灰渣。固硫灰渣含有大量的活性S i 0：、A l：O，具有较高火山灰活性。o，因此用于建筑材料是其最重要的利用途径之一。目前用粉煤灰制作蒸压砖的研究较多，而且生产也比较成熟，但对固硫灰渣制作蒸压砖的研究较少，从而影响了其建材资源化利用。为此，本文采用实验室自制试模，研究固硫灰渣蒸压砖的性能，并与粉煤灰蒸压砖进行对比。l 试验1 1 原材料表l 给出了试验用燃煤灰渣的化学组成。灰状样品采用原状灰，渣状样品磨细过8 0 m 方孔筛，筛余3 O。表l试验用燃煤灰渣的化学成分样品S i 0 2F e 2 0 3A 1 2 0 3c a 0M 9 0N a 2 0K 2 0S 0 3f C a 0烧失量总量固硫灰3 7 5 45 8 42 3 1 01 0 5 21 2 91 1 70 5 54 8 03 0 31 3 2 49 8，0 5固硫渣5 3 9 l41 22 8 8 l4 8 30 6 81 2 00“2 9 8O 9 52 0 39 9 0 0粉煤灰4 2 4 71 9 4 62 4 7 42 3 32 7 50 1 50 5 31 0 00 2 83 7 79 7 2 0基金项目：国家自然科学基金项目(5 0 8 0 2 0 8 2)；国家自然科学基金项目(5 1 1 4 2 叭2)；山东省科技发展计划资助项目(2 0 l l G G X l 0 7 0 5)第一作者：宋远明(1 9 7 4 一)，男。烟台大学副教授。博士E m a i l：s w 3 3 3 3 9 0 1 2 6 c o m收稿日期：2 0 1 2 一0 5 旬93 8-1 2 试验方法蒸压砖的制作过程主要包括配料、搅拌、消化、成型和养护。粉煤灰综合利用F L YA S HC o M 咿R E H E N S I、门EU T【L I z A T I o N2 0 1 2N o 51 2 1 配料蒸压砖配比见表2。裹2 蒸压砖配比g样品燃煤灰渣中砂生石灰石膏水固硫灰5 03 51 232 8固硫渣5 03 51 232 7粉煤灰5 03 51 232 21 2 2 搅拌和消化将各原料按照上述配比加入到搅拌机内加水搅拌，加水量应该满足生石灰消化以及砖坯成型的要求；搅拌后进行消化。1 2 3 成型参照我国建材行业标准粉煤灰砖J c 2 3 9 2 0 0 1 的规定，试验成型蒸压砖与粉煤灰砖以及普通实心红砖的尺寸相同，都为2 4 0 c m 1 1 5 c m 5 3 c m。用自制试模模拟成型蒸压砖，压力为1 0 0 K N。1 2 4养护试验所采用蒸压制度为升温2 h，在1 9 0，1 0 1 0 6 P a 条件下恒温恒压4 h，降温2 h。2 结果与分析2 1R D 分析从图1 燃煤灰渣蒸压后的x R D 图谱可以看到，燃煤灰渣与c a 0、石膏反应生