高育欣，李坤杰，马建峰，高 达，杨 文，毕 耀，罗遥凌

(1.中建西部建设建材科学研究院有限公司，成都 610015；2.美国伊利诺伊理工大学斯图尔特商学院，芝加哥 60608)

0 引 言

陶粒是一种具有一定强度、粒径为5～25 mm的固体颗粒，大多为规则或不规则球体。陶粒制备的原材料中必须含有大量的SiO2和Al2O3，一般要求SiO2质量含量为52%～79%，Al2O3质量含量一般超过12%[1]，其原料由早期的黏土、页岩等不可再生资源逐渐向固体废弃物方向发展，如粉煤灰、煤矸石、赤泥、废弃尾矿渣及建筑弃土等是目前陶粒生产的主要原料[2]。其中以粉煤灰为主要原材料生产的陶粒密度小、强度高，被大量应用于轻骨料混凝土中[3-4]。而以粉煤灰为基的陶粒吸水率较高，一般在10%以上，利用其制备轻骨料混凝土时，会对混凝土工作性能带来不利影响。

煤气化渣是煤气化过程中产生的固体废弃物，据统计，2018年我国煤气化渣产量超3 350万t[5]。目前，煤气化渣处理方式主要是堆存和填埋，尚未进行大规模的工业化应用[6]。研究发现，煤气化渣主要是由SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、C等组成，其主要矿物相为非晶态硅酸盐，夹杂着石英、方解石等[7]，其完全满足陶粒生产原料的要求。而目前以煤气化渣为主要原材料烧制陶粒的研究尚不多见，为此，可以考虑以煤气化渣为主要原材生产陶粒。

此外，城市污泥作为污水处理后产物，其年产量不断增加。据统计，我国城市污泥年产量达5 000余万吨(含水率80%)，且产量在不断上升[8]。若将城市污泥不加处置直接排入自然环境中，会对生态环境带来巨大伤害，因此，城市污泥须进行无害化处理。……