污泥陶粒的制备及实验研究
利用污泥生产建材用陶粒的工艺介绍
76 墙材网
2019.11
技术交流
2019 年第 11 期
污泥陶粒生产过程中，化学成分一般不受严格限 制。但三氧化二铁（Fe2O3）含量不宜过大，并希望含有 较多的氧化钠（Na2O）、氧化钾（K2O）和较少的三氧化 硫（SO3）。这是因为三氧化二铁被还原时产生氧化亚 铁（FeO），FeO 过多，使焙烧温度范围减小，不利于焙 烧控制。氧化钠和氧化钾不仅有助熔作用，使焙烧温 度降低，而且使焙烧温度范围较宽，有利于焙烧控制。 三氧化硫含量过大，将使烟气中含硫超标，污染大气， 对设备和管道的腐蚀也很严重。
随着《中华人民共和国环境保护税法》的颁布，环 保力度不断加大，工业及生活废弃物处理成为迫切需 要解决的难题，各类污泥资源化利用工作越来越受到 重视。污泥由简单填埋到资源化利用需要在工艺技 术方面克服很多困难，既要保证再利用产品符合要 求，有市场需求，又要保证不能产生二次污染，在生产 工艺设计和废气处理环节要达到节能环保要求。通 过对山东、河南、浙江、上海等地的陶粒生产企业和设 备制造企业进行调研发现，污泥用于生产陶粒具备技 术可行性，很多企业也在研发相关技术，有的生产线 已经投入运行，生产设备能够满足工业化生产需要。 本文主要介绍污泥陶粒的生产工艺及相关设备。
2019 年第 11 期
技术交流
利用污泥生产建材用陶粒的工艺介绍
汝莉莉 陈 刚 王德永 （山东省建筑材料工业设计研究院环美分院，山东 泰安 271000）
摘要：介绍污泥用于生产陶粒的工艺过程，提供了一种大量消化利用污泥的生产工艺。结合实际调研，介绍 污泥陶粒生产过程的各个工艺段及主要设备。给出污泥陶粒在建材行业中的几种利用方式。 关键词：污泥；陶粒；造粒；回转窑
Abstract: The paper introduces the process of producing sludge for the production of ceramsite, and provides a pro⁃ duction process for digesting and utilizing sludge. Also introduces the various process segments and main equip⁃ ment of the sludge ceramsite production process combines actual research, and provides several ways of using sludge ceramsite in the building materials industry. Key Words: sludge, ceramsite, granulation, rotary kiln
陶粒的制造工艺及流程
陶粒的制造工艺及流程
陶粒是一种轻质、多孔、具有一定强度的微细颗粒材料，常用于制造混凝土、陶土制品、填充材料等。
下面是陶粒的制造工艺及流程：
1. 原料准备：选择质量好的陶粒原料，一般选用粘土、陶土、石英砂等作为主要原料。
2. 原料粉碎：将原料进行研磨，使之变成粉末状，通过球磨机、砂磨机等设备完成。
3. 混合：将不同原料的粉末按一定比例混合，并加入适量的水，使其形成均匀的糊状物。
4. 成型：将混合好的糊状物进行成型，常用的成型方法有挤出法、浇注法和压制法等，可根据需要选择。
5. 干燥：成型后的陶粒需要经过干燥处理，常用的干燥方法有自然风干、太阳晒干和蒸汽烘干等。
6. 烧结：将干燥后的陶粒放入窑炉中进行高温烧结，一般烧结温度为1000℃-1200℃，时间根据陶粒的厚度和尺寸有所不同。
7. 表面处理：经过烧结后的陶粒表面可能有些粗糙，可以根据需要进行表面处理，使其更为光滑。
8. 包装：经过表面处理后的陶粒进行质检，合格后进行包装，
常用的包装方式有袋装、散装等。
以上是一般陶粒的制造工艺及流程，具体制造工艺可能会根据不同的原料和产品要求有所差异。
利用淤积海泥烧制超轻陶粒研究
保 温 材 料 与 建 筑 节 能 Ｉ ｕ ｔ ｎ ｔ ｉｓ ｎ ｕｄ ｇ ｎ ｒｙ ａｉ ｎ ｌｉ Ｍａ ｒｌａｃ Ｂｉｉ Ｅｅｇ Ｓ ｖｇ ｓ ａｏ ｅａ ｔ ｌｎ ｎ
利 用 淤 积 海 泥 烧 制 超 轻 陶 粒 研 究
迟培 云 。张连栋 ！钱 强 ， ，
（ 青岛建筑工程学 院土木 系． １ 山东省 青岛市 ２ ６ ３ ６０３ ２ 青 岛市政一公司 ： 青 岛海悦置业有限公司） ３
摘要 ： 对淤积海泥的形成过程 、 矿物组成 颗粒组成及化学成分进行丁丹析 和研究 ， 提出了利用 淤积海泥烧制超轻 陶粒 的条件 、 响 影
因素和生产方法 ． 对烧制出的超轻陶粒进行的性能测试表明 各项技术性能达到或超过国家一等品标准 ． 开辟 了生产超 陶粒 的新途径 。 轻
材料必然的发展方向之一。
从表 １ 的分析结果可以看出， 淤积海泥的颗粒极细 ， 大 于 ５ 的颗粒含量小于 ４％， ｍ ０ 而小于 ５ ｍ的颗粒含量高 达 ６ ７ 且其矿物成分主要是粘土质矿物 ， １５％， 因此， 其可塑 性非常好 ， 无需再添加任何粘结剂就可以很容易地成球 ， 这 对简化成球工序是十分有利的：
关键 词 ： 谳积 海泥； 超轻质 陶粒 ； 生产过程 ； 技术性能
Ａ ｂ ｔａｃ ｓ ｒ ｔ：Ｔｈｅ｛ ｍ ｉｇ ｐｒｃ ｓ ｍｉ ｒ ｔｃ ｎｓｉｕ ｎ ｓ ｉｅ ａ ｄ ｃ ｅ ｔｅ ｌｃ ｍ ｐ ｓｔ ｓ０ ｅ ｓｄ ｉｔａｒ ｎ ｌｚ ｄ ａ ｄ ｓ ｕ ｏｒ ｎ ｏ ｅｓ ｎｅａ ｏ ｔｔ ｅ ｔ ．ｓｚ ｎ ｈ ａ ｉａ ｏ ｏ ｉｉ ｆｓ ａ ｉｅ ｓｌ ｅａ ａｙ ｅ ｎ ｔ ｄ ｏｎ
轻骨料陶粒主要是用来配制轻骨料混凝土， 在国外已经
古量 ／ ％
陶粒的生产工艺
陶粒的生产工艺陶粒是一种轻质多孔的耐火材料，由于其独特的性能，在建筑、冶金、化工、农业等领域得到广泛应用。
陶粒的生产工艺主要包括原料配比、成型、烧结和制粒等环节。
下面将详细介绍陶粒的生产工艺。
首先是原料配比。
陶粒的原料主要包括膨胀高岭土、膨胀石英、膨胀蛭石等，它们具有较高的熔点和耐火性能。
原料配比的目的是确定各个成分的比例，以保证陶粒具有良好的物理性能和化学稳定性。
配料时需要将原料进行粉碎和筛选，以确保颗粒大小的均匀性，为后续成型提供良好的条件。
接下来是成型。
成型可以采用干压成型和湿法成型两种方式。
干压成型是将粉状原料加入模具中，通过压力使其变形成型。
湿法成型是将原料与适量的水混合，形成泥状物质后进行成型。
湿法成型的方法多样，包括滚筒成型、喷射成型、挤出成型等。
不同成型方法的选择取决于陶粒的用途和生产要求。
然后是烧结。
烧结是将成型后的陶粒在高温下进行加热，使其发生化学变化和物理结构的改变。
烧结温度和时间的选择对陶粒的性能有较大的影响。
一般情况下，烧结温度较高、时间较长，可以得到较高的烧结度和较好的力学性能。
烧结过程中还要控制气氛的氧化性，以避免陶粒表面的氧化。
最后是制粒。
制粒是为了提高陶粒的粒度分布和形状均匀性。
制粒一般采用颗粒机进行，将烧结后的陶粒进行粉碎、筛分和石英砂的混合，制成符合要求的颗粒。
制粒过程中需要控制破碎机的破碎度和破碎时间，以保证制得的陶粒质量。
以上就是陶粒的生产工艺，其中每个环节都需要精确控制和严格操作，以确保陶粒具有较好的物理性能和化学稳定性。
随着科学技术的发展，陶粒的生产工艺将会不断改进和完善，以适应不同的需求和应用领域的发展。
城市生活污水处理厂污泥烧结制陶粒技术可行性研究
ｓ ｉ ｂ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｐ ｐ ｒｍｉｔ ｒ ａ ｉ ｓ ０ ｄ ｙ ｓｕ ｇ ， ３ ％ － ０ ａ ｄ ｔ ｅ Ａ ａ ｄ １ ％ － ０ ａ ｄ ｔ ｅ Ｂ． Ｔ ｅ ｅ ｖ ｒｎ ｎ ａ ｕ ｔ ｌ ， ｎ ｒ ｅ ｘｕ ｒ ｔ Ｗａ ５ ％ ｒ ｌｄ ｅ ａ ｈ ｏ ｅ ｏ ０ ４ ％ ｄ ｉｖ ｉ ｎ ０ ２ ％ ｄ ｉ ｖ ｉ ｈ ｎ ｉ ｍｅ ｔｌ ｏ
Ａ ｅ ｓｂ ｔ Ｓｕ ｙ Ｏｌ ｃ ｎ ｌｇｅ ｆ ａ ｉ ｇ Ｈａ ｄｔ ｙＳ ｎ ｅ ｌｇ Ｍ ｕ ｉｉａ ｅ ｇ ｌ ｄ ｅ Ｆ ａ ｉｍ Ｔ ｔ ｄ ｉ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｉｓｏ ｋｎ ｙ ｉｅｂ ｉ ｔｒｎ ｎ ｃｐ ｌ ｗａ ｅＳ ｕ ｇ Ｍ Ｓ
术 在 国 内外 的研 究起 步 不 久，目前 的应用 主要 集 中 在 将 污 泥 作 为 一 种 陶粒 烧 制 中 的有 机 物 添 加 剂 ， 使
ｓ ｃ ｒｔ ｆ ｒｄ ｃ ａ ｌｏｔｓｉｅ ． ｅ ｕｉ ｏ ｏ ｕ ｔｗ ｓａｓ ｔ ｄ ｙ ｐ ｅ ｆ ｉ Ｋｅ ｗｏ ｄ Ｍｕ ｉｉａ ｅ ｇ ｅＳｕ ｇ ； ａ ｄｔ； ｔｐｏ ｅｓｎ ； ｒｉ ｓｎｅ ｎ ｙ ｒｓ ｎｃｐ ｌＳ ｗａ ｌｄ ｅ ｈ ｙ ｉ ｗｅ ｒｃ ｓｉｇ ｄｙｎ ｉｔｆ ｇ ｅ ｉ
ＪＮ － ｉｇ ＷＡＮＧ ｎ － ｕ ， ｎ Ｉ Ｙｉｙｎ ， Ｘｉｇ ｒｎ ＤＵ Ｘｉ，ＮＩ ｎ －ｅ ｇ Ｅ Ｙｏ ｇ ｆｎ
《稀土尾矿基沸石陶粒的制备与应用研究》范文
《稀土尾矿基沸石陶粒的制备与应用研究》篇一一、引言稀土尾矿是稀土开采和加工过程中产生的废弃物，因其具有较高的资源价值和经济价值，如何高效利用稀土尾矿已成为国内外学者研究的热点。
近年来，沸石陶粒作为一种新型的建筑材料，在废水处理、土壤改良和园林绿化等领域有着广泛的应用。
因此，本文以稀土尾矿为原料，制备稀土尾矿基沸石陶粒，并对其制备工艺、性能及应用进行研究。
二、稀土尾矿基沸石陶粒的制备工艺1. 原料选择与预处理选择稀土尾矿作为主要原料，经过破碎、磨细、筛分等预处理工艺，使原料达到制备沸石陶粒的粒度要求。
同时，加入一定比例的黏结剂和发泡剂等助剂，以提高陶粒的强度和轻质性。
2. 成型与焙烧将预处理后的原料按照一定比例混合均匀，采用挤出成球或振动成型等方法制备成一定形状和大小的生球。
然后将生球进行焙烧，使生球在高温下烧结成为具有一定强度的沸石陶粒。
三、稀土尾矿基沸石陶粒的性能研究1. 物理性能稀土尾矿基沸石陶粒具有较高的强度和轻质性，密度较低，且颗粒形状规整、均匀。
同时，具有良好的吸水性和保水性。
2. 化学性能稀土尾矿基沸石陶粒具有一定的离子交换性能和吸附性能，可以有效地去除废水中的重金属离子和有机物等污染物。
此外，其还具有较好的耐酸碱性能和生物相容性。
四、稀土尾矿基沸石陶粒的应用研究1. 废水处理利用稀土尾矿基沸石陶粒的离子交换和吸附性能，可以将其应用于废水处理领域。
例如，可以用于去除重金属离子、有机物等污染物，提高废水的处理效果。
2. 土壤改良与园林绿化稀土尾矿基沸石陶粒的轻质性和吸水性等特点使其在土壤改良和园林绿化领域具有一定的应用潜力。
可以作为轻质土壤改良剂或绿化基材，改善土壤结构，提高土壤的保水性和透气性。
五、结论与展望通过研究制备稀土尾矿基沸石陶粒的工艺、性能及应处发现：（1）通过特定的制备工艺，以稀土尾矿为主要原料成功制备出具有良好物理和化学性能的沸石陶粒；（2）该陶粒在废水处理、土壤改良与园林绿化等领域具有广泛的应用前景；（3）然而，其应用过程中仍需进一步研究其长期稳定性和环境适应性等问题。
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污泥陶粒的制备及实验研究
摘要：以城市污水处理厂污泥、粉煤灰为主要原料辅以粘土，通过高温烧结法
制备轻质陶粒集料，探究了污泥掺量、粉煤灰掺量、烧制温度、烧制时间对陶粒
性能的影响。
最终以25%污泥、35%粉煤灰、40%粘土为原料，在1050℃的条件
下煅烧16min，制得强度32.8MPa、吸水率16.97%的陶粒集料。
关键词：污泥；陶粒；粉煤灰
1引言
城市污泥是在污水处理过程中所产生的固态或半固态物质[1]。
随着我国经济
发展速度和城市化进程的加快，城市污水处理产生的污泥量不断增加。
在这些污
泥中含有机物、氮、磷、重金属及病原菌等多种物质。
当前污泥的处理处置以焚烧、堆肥、填埋为主，能耗巨大且处理效果不理想，容易造成二次污染[2]。
本研
究以脱水污泥为主要原料烧制陶粒，将污泥变“废”为“宝”，使其成为一种有用的
资源，实现了经济效益、环境效益和社会效益的较好结合。
本实验针对目前污水处理厂产生的大量脱水污泥，拟研究利用污泥配以其他
适宜的辅料（粉煤灰、粘土）混合高温烧结制取陶粒。
实验过程中，尽可能地提
高脱水污泥的使用百分比，通过控制烧结温度和烧结时间，制得符合标准的轻质
陶粒。
2 实验材料与方法
2.1 实验原料：
实验原料包括：脱水污泥，取自太原市北郊污水处理厂；粉煤灰为山西某电
厂产的Ⅱ级粉煤灰；粘土取自石家庄某工业园。
2.2实验方法
首先将原料用万能粉碎机粉碎至所需要细度，并进行筛分，然后按照不同的
比例分别称取污泥、粉煤灰、粘土，并将其放入烧杯中反复搅拌均匀，再缓慢滴
加蒸馏水至混合原料呈潮湿状即停止。
造粒时采用手工造粒，制成粒径为4~6
mm的球状颗粒。
制备后的陶粒放入培养皿中，然后在干燥器内于100 ℃下烘到
20~24 h至烘干。
将烘干的陶粒装入坩埚内并放入箱式电阻炉中，在一定温度条
件下进行煅烧，最后使之自然降温取出即可。
3实验结果与讨论
3.1 原料配比
图1 污泥掺量对陶粒性能的影响图2 粉煤灰掺量对陶粒性能的影响
从图1、图2可知，随着污泥掺量、粉煤灰掺量的分别增加，陶粒强度均呈
现先增高后降低的趋势。
当污泥掺量为25%时，样品的抗压强度最大、吸水率最小。
污泥陶粒坯体在高温焙烧下，料球内层的C在缺氧条件下生成CO，提供的
还原气氛使铁氧化为FeO。
FeO是一种较强的高温熔剂，使陶粒坯体中的高温液
相量增加，液相烧结性能增强，使烧结致密化速度和最终的陶粒制品的密度提高，从而使陶粒的抗压强度明显提高[3-4]。
当污泥含量超过25%时，污泥中的有机成
分氧化释放的能量就会降低熔体的粘度，增加了成孔的气体量，从而使其气孔率
增大，使陶粒强度变小，吸水率增加。
当粉煤灰掺量为35%时，陶粒的强度最大。
这是由于当加入粉煤灰的量增加
时，陶粒坯体中高温熔剂也随之增加，使陶粒高温液相量增加，液相烧结性能增强，从而使陶粒的强度变大；随着粉煤灰添加比例的增高，粘土的添加量相应减小。
由于粉煤灰中的可燃成分远远大于粘土[5]，将导致陶粒失重明显，孔隙率增加，从而使陶粒的强度变小，吸水率增大。
3.2 工艺条件
图3 煅烧温度对陶粒性能的影响图4 煅烧时间对陶粒性能的影响
由图3可知，焙烧温度对陶粒的强度和吸水率有较大的影响。
随着焙烧温度
的升高，陶粒的强度降低，吸水率减小。
这是由于制备陶粒的原料中粉煤灰和粘
土的比例较大，其自身含有比例较高的可熔融物质，而助熔剂含量相对较小，从
而导致陶粒坯料的熔点较高，当焙烧温度较低时，陶粒表面不出现熔融层，陶粒
不能烧胀[6]，所以此时强度较高，但不能获得轻质陶粒。
同时，焙烧温度直接影
响着陶粒表面液相的形成，随着液相量的增多，陶粒表面将会覆盖不透水的釉层，这将导致吸水率的降低。
综合陶粒的性能以及能耗等多方面因素，选择陶粒的最
佳焙烧温度为1050 ℃。
由图4可以看出，随着焙烧时间的增长，陶粒的强度和吸水率都呈现先增大
后减小的趋势。
这是由于当烧制温度一定时，烧制时间过长会使原本处于不连通
状态的的毛细微孔互相连接，形成大的气孔，从而降低陶粒的强度。
同时，过长
的烧制时间也将使生成的熔融物过多，陶粒表面生成的釉质过厚，降低其吸水率[7]。
所以，选择最佳的焙烧时间为16 min。
4 结论
以城市污水处理厂脱水污泥、工业粉煤灰、粘土为原料，在箱式电阻炉中，
在1050 ℃条件下，可以制备出符和标准的烧胀陶粒。
在陶粒制备的过程中加入
少量的污泥可以提高陶粒的抗压强度。
当污泥质量分数为25%时，样品的抗压强
度最大。
经试验证明，最佳预热温度、预热时间、煅烧温度、煅烧时间分别为
450 ℃、20 min、1050 ℃、16 min，污泥陶粒样品具有较为理想的轻集料性能。
参考文献：
[1]周少奇编著．城市污泥处理处置与资源化[M]．广州：华南理工大学出版社，2002，1-3
[2]翟云波，魏先勋，曾光明等.城市污水处理厂污泥资源化利用途径探讨[J].工业水处理，2004，24（2）8一9.
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[4]李仁波.污泥陶粒的制备及其在废水处理中的应用研究（D）山东：山东大学，2008
[5]陈伟，樊传刚，王健，裴立宅.城市水处理污泥陶粒的制备与性能表征[J].
安徽工业大学学报，2011（1）21—22
[6]徐杰.污泥烧结制陶粒机理及工艺研究（D）辽宁：沈阳航空工业学院，2010
[7]Nakouzi S.，Mielwski D.，Ball J C.，et al.Novel Approach to Paint Sludge Recycling[J].Journal of Material Research，1998，13（1）：53-60.。