固體廢棄物為原料制備無機多孔材料（膜）及其性能研究.pdf

1、本文分別使用廢玻璃、煤矸石、粉煤灰以及氣化渣為原料，加入一定量的粘結(jié)劑和造孔劑經(jīng)模壓或擠出成型后燒結(jié)制備出相應(yīng)的無機多孔材料，并使用一系列測試手段對樣品的物相組成、孔隙率、抗彎強度、孔徑分布以及顯微形貌等進行表征，所得多孔陶瓷材料可應(yīng)用于水處理和空氣凈化，既消耗了固體廢棄物，又降低了環(huán)保工藝成本，具有一定的科學意義和工程價值。
　　使用純玻璃粉末低溫燒結(jié)制備出多孔玻璃。保溫時間為30min時，當溫度從640℃提高到670℃，多孔玻

2、璃的開孔率從37.4％下降到29.4％，同時抗彎強度從2.5MPa提高到12.8MPa，平均孔徑先增大后減小。在相同燒結(jié)溫度下，多孔玻璃的孔隙率隨著造孔劑含量的提高而增大，然而過多的淀粉含量(16％wt)會對其強度有不利影響。多孔玻璃適宜的燒結(jié)溫度區(qū)間很窄，670℃下燒結(jié)30min、造孔劑含量8％的樣品具有較佳的機械性能，平均孔徑10.70μm，氮氣通量和水通量分別為13600m3m-2h-1bar-1和693.4m3m-2h-1bar

3、-1，具有較好的滲透性。
　　以廢玻璃和淮南顧橋煤礦煤矸石為主要原料在950℃到1100℃下燒結(jié)3h制備出具有較高孔隙率、強度以及滲透性的多孔陶瓷，該多孔陶瓷的平均孔徑為2μm左右，主相為石英和鱗石英。當樣品的玻璃含量為20％時，隨著燒結(jié)溫度的提高，多孔陶瓷的孔隙率從45.3％下降到32.9％，而抗彎強度則從5.99MPa提升至20.42MPa，平均孔徑及氮氣通量先減小后增大。玻璃含量對樣品的性能也具有很大影響，1050℃下燒結(jié)的

4、樣品，當玻璃含量從0增加到30％時，其孔隙率從46.0％下降到22.4％，同時抗彎強度從9.15MPa提高到21.6MPa，平均孔徑和氮氣通量均為先增加后減小，玻璃含量為10％的樣品滲透性能最佳，平均氮氣通量為4131m3m-2h-1bar-1。
　　采用神華集團產(chǎn)出的氣化渣制備多孔陶瓷，當燒結(jié)溫度從1000℃提高到1200℃時，其孔隙率的總體趨勢為減小，抗彎強度相應(yīng)增大，平均孔徑和氮氣通量也隨溫度的上升逐步提高，但在1150℃時

5、產(chǎn)生了反致密化的燒結(jié)過程，導(dǎo)致多孔陶瓷的孔隙率升高，抗彎強度減小。1200℃下燒結(jié)的樣品的孔隙率和抗彎強度分別為39.2％和13.17MPa，平均孔徑為8.37μm，氮氣通量可達23000m3m-2h-1bar-1。
　　使用粉煤灰為原料制備多孔陶瓷，隨著燒結(jié)溫度從1100℃上升到1300℃，其孔隙率先增大后減小，其中在1300℃下最低，但仍達47.1％，抗彎強度也隨溫度的上升逐步提高，1300℃下達到14.84MPa，樣品的平均