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铝型材厂污泥是铝型材表面去污,碱洗,酸洗和阳极氧化等过程产生的大量废液,排放前经过沉淀压滤出的一种胶泥状固体废弃物,排放量大,且污染环境。针对目前国内氧化铝耐磨瓷球存在的成本高、能耗大等问题,首次采用铝型材厂污泥取代工业氧化铝为主要原料,辅以适量的粘土和助熔剂,研制氧化铝耐磨瓷球。本研究属国家“863”项目子课题,经国内外联机检索,至今尚未有利用铝型材厂污泥制备氧化铝耐磨瓷球方面的报导,创新性强,可实现保护环境和变废为宝的双重目的,具有显著的经济社会效益和推广应用价值,已申报国家发明专利。本文采用化学分析、Philips X’pert-MPD x-射线衍射仪、Philips XL30ESEM型环境扫描电子显微镜等方法对铝型材厂污泥的化学组成、晶相组成、存在状态、结构特征进行分析与表征,对铝型材厂污泥在不同温度条件下的晶相变化情况进行研究; 并通过XRD、SEM的观测研究以及吸水率、气孔率、体积密度、抗弯强度、显微硬度、磨损率等性能指标的测试分析,优选配方,探讨分析添加剂、烧成温度与保温时间对瓷球性能的影响。研究结果表明: 铝型材厂污泥主要成分是Al2O3,以γ-AlOOH的形态存在,其中部分是晶体,部分是无定形体,粒子超细,活性很高; 高温煅烧后,可完全转化为稳定的α-Al2O3,是取代工业Al2O3生产氧化铝耐磨瓷球的理想原料; 为使配方稳定并防止瓷球开裂,污泥的最佳预烧温度为1300℃。在BaO-MgO-Al2O3-SiO2系统中(1400℃左右低温烧成)优选出的配方(wt%)组成为:70%煅烧污泥、20%粘土、5.5%碳酸钡、3.5%滑石; 瓷球的各项性能指标均达到了国内同类产品的相关要求:吸水率为0.032%,气孔率为0.105%,体积密度为3.289 g/cm3,抗弯强度为136 MPa,显微硬度为8.25 GPa,磨损率为0.441‰/h。瓷球的主晶相是α-Al2O3刚玉相,并含有少量的镁铝尖晶石、钡冰长石及莫来石,α-Al2O3呈六角形片状紧密堆积,胎体结构致密。