1. 污泥摻量的影響

原料配比是陶粒制備中的關(guān)鍵步驟，需綜合考慮污泥摻量大小、化學(xué)組成、胚料可塑性、經(jīng)濟(jì)性等影響因素。

以城市污泥和煤矸石為原料制備多孔陶粒時(shí)，在相同溫度下，陶粒體積密度隨著污泥摻量增大而下降，吸水率和孔隙率隨之增大，當(dāng)摻量大于50％時(shí)，料球在干燥過程中開裂嚴(yán)重；以城市污泥、膨潤土和黃土為原料燒制輕質(zhì)陶粒，研究發(fā)現(xiàn)，適宜的污泥摻量為20％～50％，隨著污泥干重比增大，陶粒內(nèi)部孔隙變大，孔隙個(gè)數(shù)變少，孔隙串通率增大，松散密度變小，筒壓強(qiáng)度變小，吸水率增大；以給水廠污泥為主料，黏土、粉煤灰和玻璃粉為輔料燒制陶粒，結(jié)果表明，當(dāng)給水廠污泥摻量從40％提高到60％時(shí)，陶粒堆積密度和表觀密度隨之減小，而吸水率和孔隙率隨之增大。污泥摻量增大，生料中有機(jī)質(zhì)含量增多，燒失量增大，導(dǎo)致預(yù)熱過程中生成了許多裂紋。污泥制備陶粒的研究大多將污泥作為有機(jī)添加物，摻量較?。ㄒ话阍?0％～30％之間），同時(shí)污泥的高含水率問題進(jìn)一步限制了污泥的規(guī)?；谩；诖?，開發(fā)了以城市污泥為主料，摻加玻璃粉來燒制陶粒的工藝，可將污泥摻量提高到75％，從而實(shí)現(xiàn)污泥大規(guī)模資源化利用的可能。未來以提高污泥摻量為目的的污泥預(yù)處理技術(shù)和原料精細(xì)化配比技術(shù)將是污泥資源化制備陶粒的重要研究方向之一。

2. 原料化學(xué)組成的影響

污泥陶粒原料化學(xué)組成將對陶粒表觀密度、堆積密度、筒壓強(qiáng)度、吸水率以及重金屬封固等性能產(chǎn)生顯著影響。研究表明，當(dāng)原料SiO₂含量增大時(shí)，污泥陶粒的密度會相應(yīng)增大；當(dāng)Al₂O₃的含量低于18％時(shí)，陶粒的強(qiáng)度會相應(yīng)降低；SiO₂的含量對陶粒強(qiáng)度影響較小。研究SiO₂ 和Al₂O₃含量對陶粒物理特性、形態(tài)結(jié)構(gòu)、晶相及重金屬穩(wěn)定性的影響，當(dāng)SiO₂含量為30％～45％，Al₂O₃含量為 11％～19％時(shí)，可獲得筒壓強(qiáng)度、孔隙率、重金屬封固性能的輕質(zhì)陶粒。

3. 焙燒機(jī)制的影響

焙燒機(jī)制對陶粒性能的影響主要包括預(yù)熱溫度、預(yù)熱時(shí)間、焙燒溫度、焙燒時(shí)間等。預(yù)熱溫度主要對陶粒中水分和有機(jī)質(zhì)含量產(chǎn)生影響，從而影響陶粒的強(qiáng)度和表觀密度。相比預(yù)熱溫度和預(yù)熱時(shí)間，焙燒溫度和焙燒時(shí)間對陶粒性能的影響更大。焙燒溫度越高，陶粒表面玻化越充分，內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密化，使得陶粒顆粒強(qiáng)度增大。隨著污泥陶粒焙燒溫度升高，助融劑轉(zhuǎn)化為液相和玻璃態(tài)物質(zhì)，增加了陶粒體積收縮率，使得陶粒表面和內(nèi)部的密度增大，吸水率降低。