烧制陶粒的原料主要组分一般为SiO2和Al2O3。Al2O3在高温条件下生成莫来石等矿物成分，是陶粒强度的主要来源；碱性氧化物 Fe2O3、RO（CaO、MgO）、R2O（K2O、 Na2O）等为助融成分。当原料的化学组成位于三相图中的烧胀区时，可作为烧制陶粒的原料，生产烧胀陶粒的合适范围为SiO2 48％～65％，Al2O3 14％～20％，Fe2O3、RO、R2O等熔剂之和13％～26％，且m（SiO2＋Al2O3）／m（Fe2O3＋RO＋R2O）为3.5～10。
污泥与黏土、页岩等主要成分相似，主要为 SiO2和Al2O3，具备资源化制备轻质陶粒的可能。给水厂污泥中由于添加过多铝类絮凝剂导致SiO2含量相对偏低，Al2O3成分偏高，会引起陶粒强度下降，同时烧结温度升高，造成陶粒产品质量下降和能源浪费。污水厂污泥同样存在SiO2含量偏低的问题，此外其烧失量相当大（LOI＞40％），在煅烧过程中收缩明显，无高温液相出现，通常不具备直接烧制陶粒的条件。因此，研究人员采取添加含硅、铝等辅助材料复配原料的方式资源化利用污泥烧制陶粒。常用添加材料如粉煤灰、蒙脱土等的主要化学成分，经过掺加硅、铝类辅助材料后基本能满足烧制陶粒的原料需求，污泥作为辅助掺料起到促进陶粒膨胀的作用。
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