炼铜尾渣-湖泊底泥复合陶粒制备及其性能

作者：周鹏飞; 罗立群^*; 涂序

来源：中南大学学报(自然科学版), 2021, 52(12): 4210-4218.

• 炼铜尾渣
• 湖泊底泥
• 陶粒
• 烧结
• 重金属固化

以炼铜尾渣和湖泊底泥协同资源化利用为目的,采用炼铜炉渣的再选尾矿和周边湖泊的底泥为原料,通过化学分析、ICP、XRD、SEM和热分析等手段,分析原料的物理化学性质和燃烧特性,考察炼铜尾渣-湖泊底泥制备陶粒过程中的工艺特性和产品性能。首先,探讨预热温度、预热时间、焙烧温度、焙烧时间和原料配比等条件对炼铜尾渣-湖泊底泥复合陶粒性能的影响;其次,采用毒性浸出方法,测定常见重金属的浸出毒性,评估复合陶粒重金属的固化效果;最后,分析化学成分变化和微观形貌特征,探讨复合陶粒的膨胀机理。研究结果表明:炼铜尾渣的掺入对湖泊底泥复合陶粒的制备及性能均具有重要的影响,当炼铜尾渣与湖泊底泥质量比为10:100,500℃下预热15 min,1 140℃下焙烧12 min,制得表面光滑、内部孔隙发育、膨胀良好的复合陶粒制品,其表观密度为936 kg/m3、抗压强度为1.74 MPa、1 h吸水率为14.9%。当焙烧温度为1 140℃时,复合陶粒中重金属固化效果较好,其中Cu,Pb,Zn,Ni和Cr等常见重金属的浸出毒性都小于国家限定标准,炼铜尾渣-湖泊底泥陶粒制品具有自身质量轻、孔隙率高、重金属固化率高的特点。

• 单位
  武汉理工大学