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生活污泥作为典型城市生活垃圾,煤矸石、粉煤灰作为工业废物,一直是人们关注的焦点。因此将污泥、煤矸石、粉煤灰三种原料以不同比例掺混后协同制备人工轻骨料,不但能实现将污泥资源化、无害化、减量化的目标,更能解决煤矸石、粉煤灰占用土地的问题,实现废物资源化利用。本文以污泥、煤矸石和粉煤灰作为原料,首先对三种原料分别进行TG-DSC分析,以确定其适宜烧结的温度段和可能产气的温度段为1200℃左右。然后将三种原料按照不同的掺混比例制成16组样品,并对每一组样品进行热力学模拟,分析高温烧结体中的晶体成分,并对烧结体进行XRD分析测试,以验证模拟的结果。此外,对16组样品进行力学性能和环境安全性的测试,以确定其实际性能。热力学模拟的结果与烧结体XRD分析的结果基本吻合。显示出在污泥混入量高于50%的时候,高温(1250℃)下产生超过40%的莫来石,根据后期的烧结实验测得污泥含量高的样品机械性能更好,防水性更佳。这也印证了莫来石的稳定性与釉质表面的疏水性。烧结实验中,通过改变三种物料的掺混比和烧结温度。对烧成样品进行力学性能、吸水性以及重金属浸出特性的测试。结果表明,在1200℃的烧结温度下,污泥含量在60%时,烧成的样品的容重为383.99 kg/m~3;抗压强度为4~6 MPa;吸水率在3%以下;比表面积在20 m~2/g以上。最后引入环境安全性重金属总体污染指数OPTI的概念,并将之利用与烧结体对环境污染程度的评价,并得出烧结体的OPTI值小于350,满足TCLP法OPTI限制1512.24。