粉煤灰综合利用
FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION
2013NO.4 试验与应用
用粉煤灰和赤泥为原料制备多孔陶瓷的研究 PreparationStudy of Porous CeramicswithFlyAsh andRedMudasRawMaterials
吴庆波，刘立强，赵东，牛文贺，张全鹏，王明国
（山东建筑大学材料科学与工程学院，济南250101）
摘要：以粉煤灰和赤泥为主要原料制备了多孔陶瓷材料，研究了原料的不同配比、烧结温度等对多孔陶瓷样品的显气孔率、抗折强度、显微结构及物相等的影响。研究结果表明，粉煤灰与赤泥的配比和烧结温度是影响样品结构和性能的主要因索。4#试样烧成温度为1150℃时，显气孔率为48.33%，抗折强度为16.5MPs，样品的晶相组成为氧化铁、硅线石、钙钠长石、钙铁榴石等，气孔呈三维连通均匀分布于样品中，是一种气孔率高且强度高的优质多孔陶瓷。
关键词：粉煤灰；赤泥；多孔陶瓷
中图分类号：TQ174.1*5
文献标识码：A
文章编号：10058249(2013)04004303
多孔陶瓷是一种经高温烧成，体内具有一定尺寸和数量孔隙结构的陶瓷材料，它有着许多其它材料无法比拟的优异性能。目前，商业化的多孔陶瓷原料还多限于Al,O,、SiC、SiO,和莫来石等[1,2)，这些材料价格较高，且制备过程中需要较高的烧结温度，给多孔陶瓷大规模制备和应用造成了困难。因此，开发和利用新的原材料，在降低成本和烧结温度的同时，制得高显气孔率、高比表面积和较高强度的多孔陶瓷材料是研究和发展的一个重要方向。
关于利用粉煤灰制备多孔陶瓷的文献报道很少，主要集中在利用粉煤灰制备多孔滤料方面[3.4]，部分文献对利用粉煤灰制备微晶玻璃和多孔陶瓷膜进行了探索。
赤泥是由铝土矿生产氧化铝过程排出的工业固体废弃物，每生产1t氧化铝，大约产生赤泥0.8~1.5t。赤泥综合利用仍属世界性难题，国际上对赤泥主要采用堆存覆土的处置方式。我国赤泥综合利用工作近年来得到各方面的高度重视，开展了跨学科、多领域的综
第一作者：吴庆波(1987~），男，须士研究生，主要研究方向：功能材料。
E mail; kingbowu@ 163. com
通讯作者：刘立强（1960-），男，教授，E-mail；liuwell2001@ya-hoo.com.cn
收日期：201212-12 万方数据
合利用技术研究工作，如赤泥提取有价金属，配料生产水泥、建筑用砖、矿山胶结充填胶凝材料、路基固结材料和高性能混凝土掺合料、环保材料等[5.6]
粉煤灰和赤泥的化学成分和性质与粘土有类似之处，如何对赤泥、粉煤灰互补开发利用，变废为宝，具有重大环保意义。目前，未见用粉煤灰和赤泥制备多孔陶瓷材料的报道。因此，本文探索利用粉煤灰和赤泥为主要原料制备多孔陶瓷的技术方法，研究了配方和工艺参数对其性能的影响，为粉煤灰和赤泥的高附加
值利用开辟了新的途径。 1试验原料及研究方法 1.1试验原料
山东某电厂粉煤灰干灰、山东聊城铝厂拜耳法赤泥、市售碳黑及粘结剂。粉煤灰和赤泥的化学成分如
表1。
表1粉煤灰和赤泥主要化学成分
SiAlgOs FerOs
粉煤灰赤泥
48.0037.50
6.94
20.1024,10
28.30
1.2样品的制备
o 2.76 2.25
TO2 1.38 6.78
/% Neyo
Ko
Mgo 0.500.22 1.10
0.20
16.80
0.18
固定造孔剂用量为20%（质量分数），按粉煤灰和赤泥质量比分别为9:1、4:1、3:1、2:1、3:2、1:1共6组配方配料，分别记为1#、2#、3#、4#、5#和6#试样，加入适量膨润土和硼砂，研磨均匀。在压力机上模压成型，
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