1. 研究目的与意义（文献综述）

循环流化床（circulating fluidized bed）锅炉技术是广泛适应化石燃料、可燃废物和各种生物质燃料的新型燃烧技术。cfb脱硫灰是燃料在循环流化床锅炉中燃烧并与石灰石进行脱硫反应后，随出炉烟气带入尾部烟道经除尘器收集而得的的副产物，呈细颗粒，与粉煤灰性能相似，但因燃烧温度较低，其活性低于粉煤灰^[5]。随着大容量cfb锅炉技术已臻于成熟，循环硫化床锅炉应用快速发展，带来了cbf脱硫灰的大量排放。因此，如何将循环流化床中产生的脱硫煤进行综合利用已经成为当今环境科学研究领域中的重要研究课题之一。

陶粒是利用粘土、泥质岩石、工业废料为主要原料,掺加少量粘结剂、附加剂、添加剂等经加工成粒或粉磨成球再烧胀等工艺过程而制成的一种人造轻骨料，容重小,内部多孔,又具有一定的强度。可以替代碎石来生产陶粒混凝土、陶粒砌块和陶粒墙板等轻质墙体材料或作为路基材料，具有轻质、利废和环保等特点^[9]。

粉煤灰陶粒是以粉煤灰为主要原料,加入一定量的粘结剂和水,经成球、焙烧而成的轻骨料。粉煤灰陶粒的制备方法主要分为烧结型和免烧结型2种。烧结型采用烧结机法和回转窑生产，而且烧结型需要1300℃以上高温焙烧，生产工艺相对复杂、投资大、能耗及产品成本高。免烧结型采用蒸汽养护和自然养护法生产粉煤灰陶粒，生产工艺相对简单、投资小、成本低、节能环保，因此备受国内外人士的青睐^[3]。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备：制备免烧脱硫灰高强陶粒，主要是以CFB脱硫灰为主要原料，掺入合适配比的水泥、石膏、石灰、活性激发剂和粘接剂经粉磨加工、制球、自然养护而成，并辅以轻集料（聚苯板）调节陶粒的密度。

材料表征：通过XRD、SEM、粒度分析仪等表征手段对原材料CFB脱硫灰的形貌结构、元素构成、粒度组成等进行了分析；堆积密度、筒压强度、吸水率是陶粒的主要技术指标，按照GB/T 17431.2—2010《轻集料及其试验方法第2部分：轻集料试验方法》对实验所获得的产品进行性能测试。

2.2 研究目标

1、掌握免烧脱硫灰高强陶粒的制备方法；

2、掌握陶粒主要技术指标的测试方法与质量评价方法；

3、掌握CFB脱硫灰的活性评价方法；

4、提出提高陶粒强度的有效方案。

2.3 技术方案

1、原料CFB脱硫灰进行形貌结构、元素构成、粒度、活性等性能进行分析。

2、将粉煤灰、石灰、石膏、水泥分别计量之后混磨，以合适的比例进行净浆实验，通过正交实验法，研究各主要因数对强度的影响。

初始实验方案

3、做标准试样强度分析，选取最佳配比方案，以此方案加入合理的活性激发剂、粘结剂，并引入轻集料（不同比例的聚苯板）混磨制成不同密度的球，进行自然保湿养护。

4、一定时间后，取出陶粒进行筛分，并进行陶粒性能检测，检测方法按照GB/T 17431.2—2010《轻集料及其试验方法第2部分：轻集料试验方法》进行。

5、留出部分样，通过XRD、SEM等表征手段对材料的物相，微观结构及元素构成进行分析，从而分析出不同配比下的水化反应过程。

6、分析实验结果，得出最佳配比。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－9周：按照设计方案，制备出不同密度的陶粒样品并进行相关性能测试。

第10－11周：采用xrd、sem等测试技术对陶粒的水化反应过程、显微结构进行分析。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] gb/t17431.2-2010《轻集料及其试验方法 第2部分：轻集料试验方法》

[2] 易龙生,康路良,齐丽娜,等. 不同激发剂对免烧钢渣陶粒抗压强度的影响[j]. 金属矿山, 2015, 44(1):166-170.

[3]朱万旭, 酆磊, 周红梅,等. 包壳型免烧结粉煤灰陶粒的制备及应用分析[j]. 新型建筑材料, 2016, 43(10):90-94.