赤(chi)泥是(shi)氧化鋁(lv)生產過程中排出的(de)工(gong)業固體廢渣(zha)，一(yi)般每生產1噸氧化鋁(lv)大(da)約排放1t~2t赤(chi)泥。目前，我國赤(chi)泥年排放量超過5000萬噸，累計赤(chi)泥堆(dui)存量超過2億凹，而綜合利用率僅為4%。赤(chi)泥大(da)量閑置(zhi)堆(dui)存，既占用土地，浪(lang)費資源，又對(dui)環境造成了(le)嚴重污(wu)染(ran)，阻(zu)礙了(le)鋁(lv)工(gong)業的(de)可(ke)持續發展。因此(ci)，如何大(da)量利用赤(chi)泥成為亟待解決(jue)的(de)問(wen)題(ti)。

輕質(zhi)陶粒是一種(zhong)人造輕集料(liao)，一般由頁巖(yan)、粘土(tu)巖(yan)、工業廢棄(qi)物等經粉碎、篩分、成球后(hou)，在(zai)高(gao)溫(wen)(wen)下燒結而成。輕質(zhi)陶粒保溫(wen)(wen)隔熱性(xing)能好，堆(dui)積密度(du)低(di)、耐腐蝕、耐高(gao)溫(wen)(wen)，可用于新型墻體材(cai)料(liao)的(de)生產。

在赤泥輕質陶粒設備過程中，燒結機溫度對陶粒性能有顯著影響。當燒結溫度由1000℃增加到1150℃時，陶粒的表觀密度先減小后增大，筒壓強度先減小后增大，吸水率逐漸減小。這是因為當燒結溫度較低時，陶粒內部液相較少，隨著溫度的升高，陶粒內部液相增多。陶粒燒結溫度越高，生成(cheng)的液相(xiang)越多，液相(xiang)粘度越小。

當(dang)燒結溫(wen)度為1000℃時，一方(fang)面成(cheng)孔劑反(fan)應(ying)放(fang)出的氣(qi)體在熔(rong)融液(ye)相(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)膨(peng)脹(zhang)(zhang)時，由于生(sheng)成(cheng)的液(ye)相(xiang)(xiang)(xiang)較(jiao)(jiao)少，液(ye)相(xiang)(xiang)(xiang)粘度較(jiao)(jiao)大，陶(tao)粒(li)(li)內(nei)部(bu)不能形成(cheng)較(jiao)(jiao)大的孔結構；另一方(fang)面，在該溫(wen)度下(xia)，晶(jing)界移動(dong)和(he)(he)傳(chuan)質速率(lv)(lv)(lv)慢，較(jiao)(jiao)大粘度的液(ye)相(xiang)(xiang)(xiang)不能填補燒結過程中(zhong)(zhong)產生(sheng)的缺陷孔，使(shi)制得的陶(tao)粒(li)(li)表觀(guan)密(mi)度大，簡壓強度高，吸水率(lv)(lv)(lv)高。當(dang)燒結溫(wen)度由1000℃增加到1150℃時，陶(tao)粒(li)(li)內(nei)部(bu)生(sheng)成(cheng)的液(ye)相(xiang)(xiang)(xiang)增多(duo)，液(ye)相(xiang)(xiang)(xiang)粘度下(xia)降，成(cheng)孔劑反(fan)應(ying)放(fang)出的氣(qi)體在熔(rong)融液(ye)相(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)膨(peng)脹(zhang)(zhang)，使(shi)陶(tao)粒(li)(li)內(nei)部(bu)形成(cheng)的氣(qi)孔增大，同時，晶(jing)界移動(dong)和(he)(he)傳(chuan)質速率(lv)(lv)(lv)加快，較(jiao)(jiao)低(di)(di)粘度的液(ye)相(xiang)(xiang)(xiang)填補氣(qi)孔間壁中(zhong)(zhong)的缺陷孔，使(shi)陶(tao)粒(li)(li)內(nei)部(bu)形成(cheng)了(le)較(jiao)(jiao)大的封閉氣(qi)孔，因(yin)此，陶(tao)粒(li)(li)的表觀(guan)密(mi)度降低(di)(di)，吸水率(lv)(lv)(lv)降低(di)(di)。

當燒(shao)結溫度超過(guo)1150℃以后，陶(tao)粒(li)內部(bu)產(chan)(chan)生了足(zu)夠(gou)多的(de)液相，液相粘(zhan)度顯著下降，成孔(kong)(kong)(kong)劑反應放出的(de)氣(qi)(qi)體能夠(gou)形成較(jiao)大的(de)氣(qi)(qi)孔(kong)(kong)(kong)，但是由于液相粘(zhan)度過(guo)低，孔(kong)(kong)(kong)結構不能維持(chi)，故出現(xian)(xian)塌(ta)孔(kong)(kong)(kong)的(de)現(xian)(xian)象，陶(tao)粒(li)內部(bu)氣(qi)(qi)孔(kong)(kong)(kong)變小，陶(tao)粒(li)體積收縮，表觀(guan)密度增(zeng)加(jia)，簡壓強度增(zeng)加(jia)。同時，液相進一步填補燒(shao)結過(guo)程(cheng)中產(chan)(chan)生的(de)缺陷孔(kong)(kong)(kong)，使氣(qi)(qi)孔(kong)(kong)(kong)間壁(bi)更加(jia)致密，陶(tao)粒(li)吸(xi)水率降低。

綜合以上(shang)分析，燒結(jie)(jie)溫(wen)度(du)(du)為(wei)1150℃潤濕(shi)固體顆粒(li)并促使(shi)其發生重(zhong)排。隨(sui)著溫(wen)度(du)(du)的(de)(de)升(sheng)高，顆粒(li)的(de)(de)在(zai)液相中因化學位(wei)梯度(du)(du)不(bu)同(tong)而(er)使(shi)固相溶解(jie)，并在(zai)化學位(wei)梯度(du)(du)相對(dui)較低的(de)(de)部(bu)位(wei)結(jie)(jie)晶)。在(zai)燒結(jie)(jie)溫(wen)度(du)(du)超過950以后，鈣長石(shi)(shi)(shi)(CaO. Al2O3.2SiO2)和透輝石(shi)(shi)(shi)(CaO. MgO.2SiO2)的(de)(de)量(liang)不(bu)斷增加，燒結(jie)(jie)過程中產(chan)生的(de)(de)尖(jian)晶石(shi)(shi)(shi)(2Al203.3SiO2)隨(sui)溫(wen)度(du)(du)繼續升(sheng)高轉變(bian)成化學性能穩定(ding)的(de)(de)莫(mo)來(lai)石(shi)(shi)(shi)(3Al2032SiO2)。

當溫度(du)超過(guo)10409℃以后，玻璃相(xiang)逐(zhu)漸(jian)形成。在毛細管力的作用(yong)下(xia)，熔(rong)融玻璃相(xiang)填補缺陷(xian)孔，并粘(zhan)結顆粒(li)形成網狀結構，從而(er)賦予陶粒(li)良好機械性能。