电解锰渣陶粒共烧结温度影响机理研究

摘要

基于探究电解锰渣制备陶粒最佳资源化处置途径,关注烧结温度对陶粒制备工艺的影响因素水平。以电解锰渣(EMR)、粉煤灰(CFA)、珍珠岩(P)为原料,采用不同共烧结温度制备陶粒,探究共烧结温度对陶粒物理性能的影响。通过XRD、SEM-EDS、TG-DTG-DSC技术手段表征陶粒物相组成、微观结构及元素分布、物相转变,分析共烧结温度对陶粒性能的关键作用机理。结果表明,共烧结温度升高对筒压强度具有增效,对1 h吸水率、软化系数、球形系数具有减效,最佳共烧结温度为1160℃。分析显示:EMR中二水石膏在共烧结过程中发生分解与排气,产生CaO。硅灰石和钙铝黄长石发生晶型转变产生钙长石,提高了陶粒的强度,且钙长石的含量与共烧结温度和筒压强度成正比。在共烧结过程中,“过烧”出现的液相包覆晶体会提高陶粒强度,但陶粒球体变形却导致真气孔率有所下降。共烧结陶粒通过形成锰钙辉石来实现Mn的固化,陶粒浸出毒性固化率为99.92%,且无放射性。因此,利用EMR制备陶粒是安全可靠的。