【正文】 整個(gè)燒結(jié)過(guò)程坯體的燒成溫度會(huì)降低，燒成溫度范圍將縮小，制品的強(qiáng)度亦將降低。但較高含量的 CaCO3 在坯體燒成時(shí)會(huì)產(chǎn)生較多的 CO2 對(duì)陶瓷產(chǎn)品有一定的危害，故 CaO 的含量一般不宜超過(guò) 1%。其中對(duì)陶瓷影響最大的為 Fe2O3雜質(zhì)，主要表現(xiàn)在對(duì)陶瓷產(chǎn)品在顏色和白度方面的強(qiáng)烈影響。 ② 在陶瓷生產(chǎn)中，長(zhǎng)石礦物成分是坯體高溫?zé)蓵r(shí)的主要熔劑來(lái)源。 ④ 其他礦物。陳腐泥庫(kù)需要保持一定的溫度和濕度，以利于泥料進(jìn)行氧化和水解等反應(yīng)。在該階段，坯體中的各固相開(kāi)始相互反應(yīng)，并隨著一些液相的產(chǎn)生，反應(yīng)速率大大增加。 技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)分析 論文擬直接用污泥處理廠經(jīng)過(guò)壓濾處理后的污泥（壓濾污泥）作為主要原料，制備建筑裝飾用劈離磚。在污泥劈離磚制備中，污泥所含的有機(jī)質(zhì)可作為內(nèi)燃料，在 800~1000℃發(fā)生氧化燃燒，釋放出熱能，為磚坯燒成所用；同時(shí)有機(jī)物在氧化燃燒過(guò)程中結(jié)構(gòu)被破壞，毒性消除，不再危害環(huán)境； ③ 重金屬固化穩(wěn)定。鐵在磚坯中的呈色與磚坯的燒成氣氛直接相關(guān)。我國(guó)劈離磚的產(chǎn)銷量約為建筑陶瓷總產(chǎn)量的1%，即 6000 萬(wàn) m2，市場(chǎng)需求旺盛，緩沖能力強(qiáng)，可有效接納污泥劈離磚的市場(chǎng)投放。在本項(xiàng)目中，污泥含鐵量較高，通常為 3%~6%的 Fe2O3。 污泥中含有大量的有機(jī)質(zhì)，且大部分是有毒有害物質(zhì)，具有毒性、易腐性，是引起污泥二次環(huán)境污染的主要成分。 167。同時(shí)坯體中的礦物結(jié)合水也將被燒失。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 全日制 碩士 專業(yè) 學(xué)位論文 17 混合泥料的練泥和陳腐 練泥一方面可使泥料各部分均一，性能較大程度上相似且穩(wěn)定，增強(qiáng)泥料的觸變性，以利于成型；另一方面則可利用真空室將物料中的大部分氣孔排出，使坯體致密，增強(qiáng)其各種加工性能。高溫?zé)Y(jié)時(shí)，未熔融石英可構(gòu)成坯體骨架，保持坯體形狀；熔融石英具有較高的粘度并可與 Al2O3等反應(yīng)生成一定的陶瓷結(jié)構(gòu)，防止坯體燒成時(shí)的變形和開(kāi)裂。配料中的高嶺土或兼其他粘土礦物具有很強(qiáng)的泥料結(jié)合性和可塑性，有利于增加泥料的粘性和坯體的成型性。 ⑦ 雜質(zhì)類元素成分。 ④ CaO 是陶瓷原料的重要組成部分，一般由原料中的 CaCO3 高溫下分解提供。 SiO2含量在 55~70%之間為佳。主要成瓷氧化物應(yīng)為 SiO Al2O K2O 以及 Na2O 等，陶瓷坯料的化學(xué)組成系統(tǒng)一般為K2OAl2O3SiO2 系統(tǒng)和 Na2OAl2O3SiO2 系統(tǒng)。 （ 5）擠壓成型 將充分混煉后的泥餅置于擠壓機(jī)中，擠壓成型得到劈離磚濕生坯。壓濾污泥中含有大量的高結(jié)合力的水分，應(yīng)劃歸于軟質(zhì)原料。其中，實(shí)驗(yàn)工藝參數(shù)主要有：工藝技術(shù)的可行性和經(jīng)濟(jì)性；生坯的加工性能等。 論文研究與意義 研究思路 本論文針對(duì)現(xiàn)有污泥資源化技術(shù)研究和應(yīng)用中所存在的不足，擬研究開(kāi)發(fā)一項(xiàng)污泥 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 全日制 碩士 專業(yè) 學(xué)位論文 11 不需脫水干燥處理、能適應(yīng)污泥本身物化特性、產(chǎn)品質(zhì)量易滿足消費(fèi)者需求且具有較大市場(chǎng)需求量的污泥資源化新技術(shù)。陳瑞祥等 [106]利用了當(dāng)?shù)氐唾|(zhì)原料制備外墻飾面劈離磚，制備的劈離磚產(chǎn)品有乳黃色、米黃色和紅棕色等多種色彩且性能優(yōu)異，該工藝技術(shù)可以很好地消納遼寧省阜新地區(qū)遺棄并堆積的含鐵的低質(zhì)原料。干法工藝一般適合因含水率較低而無(wú)需干燥的硬質(zhì)原料。 劈離磚按表面的粗糙程度分為光面磚和毛面磚兩種，前者坯料中的顆粒較細(xì)，產(chǎn)品表面較光滑和細(xì)膩，而后者坯料顆粒較粗，產(chǎn)品表面有突出的顆粒和凹坑，產(chǎn)品凸凹感較強(qiáng)。污泥資源化利用技術(shù)的各種不足大致如表11 所示。 馬雯等 [97]進(jìn)行了 以污泥和粘土為原料制備污泥陶質(zhì)磚的實(shí)驗(yàn)研究，并研究了磚體在多種污泥摻量、成型壓力、燒結(jié)溫度以及保溫時(shí)間下的抗壓強(qiáng)度及吸水率，在滿足國(guó)家《燒結(jié)普通磚》 (GB51012021)標(biāo)準(zhǔn)前提下，總結(jié)出了污泥摻量為 10%，成型壓力為 60MPa，燒結(jié)溫度為 1050℃ ，保溫時(shí)間為 的最佳配方和工藝。青島青華建筑科研所有限公司將污泥作為原料和燃料經(jīng)過(guò) 5 年努力，生產(chǎn)出了達(dá)到國(guó)家應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的城市環(huán)保建筑砌塊，既節(jié)省土地，降低污泥的處置費(fèi)用，又減少污泥的二次污染；該技術(shù)一旦實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，青島市將成為我國(guó)首個(gè)污泥不外運(yùn)城市，每年還可提供 15 萬(wàn) m3 墻體材料。制備過(guò)程無(wú)需高溫煅燒，節(jié)約能源并且可以因地制宜、經(jīng)濟(jì)有效地就地取材、保護(hù)農(nóng)田。 制備建 筑材料 污泥中含有較多的以硅、鋁、鎂、鈣等為主的無(wú)機(jī)礦物 [12,2024,80]，這與許多建筑材料常用的原料成分相近，為此許多學(xué)者對(duì)利用污泥制備生態(tài)水泥、砌磚、陶粒以及陶瓷質(zhì)磚等建筑材料的資源化技術(shù)進(jìn)行了研究。 熱解 將污泥于特定氣氛，在較高的溫度條件下（ 300~900℃ ）加熱并使之發(fā)生分解、縮聚等反應(yīng)而生成許多氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)產(chǎn)物的方法即為污泥的熱解。由于焚燒后污泥中的各種病原菌、寄生蟲卵、病毒等以及毒害性有機(jī)物都能徹底滅殺，毒害性有機(jī)物也能夠被充分氧化分解，所以焚燒是處置污泥的一項(xiàng)較為安全的 污泥資源化技術(shù)。 宋鳳敏 [50]利用堆肥后的污泥進(jìn)行培植菠菜實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)空白土壤試樣與堆肥污泥混合比為 3:1 時(shí)，菠菜產(chǎn)量顯著提高，且維生素 C 以及葉綠素含量均有所提高，硝酸鹽含量反而有所減低，提高了菠菜產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。 167。污泥污染主要表現(xiàn)在對(duì)土壤、水體、大氣等社會(huì)環(huán)境和自然生態(tài)造成各種直接和間接的危害 [10,11,25,3943]。 污泥的 組成概況 污泥是一類 含水率極高 的半固體膠狀廢棄物，常呈灰黑色，具有不穩(wěn)定、易腐敗、有毒有害、有惡臭等特點(diǎn)。城市生活污水和工業(yè)污水等城市污水，經(jīng)過(guò)城市污水廠處理后，其中的部分污染物轉(zhuǎn)化為可沉降物質(zhì) 并 予以排除，即為城市污水廠污泥。 配合料坯體的燒成性能 .................................................................................. 32 實(shí)驗(yàn)方案 33 結(jié)果與討論 33 167。2. 3 工藝技術(shù)特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)及研究意義 ................................................................... 18 技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)分析 18 研究意義分析 19 第三章 利用污泥制備劈離磚工藝實(shí)驗(yàn) .......................................................................... 21 167。 關(guān)鍵詞：廢物資源化 建筑材料 陶瓷 劈離磚 污泥 Directutilization of Sewage Sludge to Prepare Split Tiles ABSTRACT Municipal sewage sludge (MSS) is a kind of solid waste discharged by domestic wastewater treatment plants, and contains a great amount of pollutants such as anic contaminants, heavy metals, pathogenic microanisms and so on, which easily lead to serious secondary environmental pollutions. Therefore, much attention has been paid to the pollution controls of MSS worldwide, due to the growing social and environmental pressure. Moreover, it is more significant to develop the recycling technologies of MSS while solving its environmental pollutions. Quantities of investigations in this field have been carried out, and the main technologies include posting, anaerobic digestion, bustion, thermolysis, producing building materials, and so on. However, these asresult resolutions are still hindered considering such problems as high cost of drying pretreatment of MSS, low quality and price of the asreceived target products. Split tile, a kind of mediumgrade and/or topgrade ceramic tiles used for the decoration of buildings, is being more and more popular for its low requirements on raw materials, simple and feasible process technology and its low production cost. Series of Outstanding studies on the reclamation of lowgrade materials and solid wastes to prepare split tiles have been carried out so far. In this paper, a novel proposal on directutilization of crude MSS as main raw material to prepare split tiles (. MSS split tiles) was designed and tested by the authors. MSS split tiles are produced generally by such procedures as wet ballmilling, filterpressing, vacuum pugmilling, aging, extrusionforming, drying and sintering according to the asdesigned process technology. A succession of formulations of batch mixtures with MSS incorporation from 50% to 60% for MSS split tile was designed. A series of formulation experiments and physical and chemical characterizations, like filterpressing properties of ballmilled pug, plasticity and handling characteristics of the hydrated mud and the firing properties of the green bodies were carried out. After being prehensive evaluated on all the key properties, the best formulation (. the feasible one with the highest incorporation of MSS) was determined and some further experiments on the firing procedure of it were explored and developed. In the end, the “best” MSS split tile samples came from the best formulation and prepared through the optimized procedure were characterized and examined. The results confirm that the optimal formulation with maximum MSS content poses of 60 wt.% crude MSS, wt.% quartz, wt.% feldspar and wt.% kaolin and acetic acid as a modifier. The filterpressing properties of ballmilled pug, plasticity and handling characteristics of the hydrated mud and the firing properties of the green bodies about the optimal formulation are all well with an asdetermined firing system: firing the green bodies at 700 ℃ for 10 min, and