CN102775816B - 酸法提铝后的粉煤灰弃渣改性制备橡胶填料的方法 - Google Patents
酸法提铝后的粉煤灰弃渣改性制备橡胶填料的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102775816B CN102775816B CN201210288939.3A CN201210288939A CN102775816B CN 102775816 B CN102775816 B CN 102775816B CN 201210288939 A CN201210288939 A CN 201210288939A CN 102775816 B CN102775816 B CN 102775816B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coal ash
- waste slag
- rubber
- rubber filler
- flyash
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y02P20/121—
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明涉及一种酸法提铝后的粉煤灰弃渣改性制备橡胶填料的方法。将酸法提铝后的粉煤灰弃渣淋洗至中性后干燥，粉碎至300目，加入有机改性剂，高速混合、研磨，陈化后即为橡胶填料。现有技术都是将粉煤灰制成白炭黑用于橡胶填料，而本发明不仅有效的利用了粉煤灰弃渣中的非晶态SiO2，更重要的是充分利用了粉煤灰弃渣中含有的未燃碳，可部分替代橡胶填料中的炭黑，不仅节省了资源，还减少了二氧化碳的排放。未燃碳与非晶态二氧化硅均匀复合，经过表面改性，使得其在橡胶基体中分散均匀，相容性好，性能稳定，工艺简单，成本低廉。测试样品的机械性能，各项指标均达到GB3778-94标准。
Description
技术领域：
本发明涉及一种粉煤灰的综合利用，尤其是高铝粉煤灰酸法提取氧化铝之后的弃渣制备橡胶填料的方法。
背景技术：
我国是以煤为主要能源的国家，电力的76％是由煤炭产生的，每年用煤超过4亿多吨，占全国原煤产量的1/3，燃煤产生的粉煤灰总堆存量已超过10亿吨，而且还在以每年上亿吨的速度增加，成为世界上最大的排灰国。因此，粉煤灰综合利用，不仅是关系到我国电力工业及相关工业可持续发展所面临的亟待解决的大问题，而且对保护土地资源、减少和消除污染，实现循环经济具有重要意义。目前我国粉煤灰的利用方向是制造砌块、砖、水泥、陶粒等建材产品为主。近些年，人们发现部分产区粉煤灰中氧化铝含量较高，完全可以成为新的铝矿资源加以利用，由此，关于从粉煤灰中提取氧化铝的研究与生产已经倍受关注。
目前从粉煤灰中提取氧化铝的工艺，主要分为酸法和碱法两大类，通过酸或碱等特定条件下活化分解粉煤灰，使硅铝得以分离。酸法提铝过程中，各种金属阳离子与铝一同进入酸液，分离后的渣是以非晶态二氧化硅为主的微细粉末，并含有部分未燃碳。以往对于渣的研究仅考虑了其中占主要成分的非晶态二氧化硅，将其作为白炭黑、建材、高硅质原料等，没有考虑其中约占20％未燃碳的利用。以往未燃碳均采用燃烧方法去除，燃烧过程产生大量二氧化碳，污染环境并造成资源浪费。本发明提出一种对粉煤灰提铝后的渣经表面改性，直接作为橡胶填料的方法。该方法利用酸溶渣中非晶态二氧化硅以及伴生的未燃碳，获得与高分子材料相容性好、成本低廉、生产方法简单的新途径，为实现粉煤灰资源高效利用拓展新空间。
以往涉及采用固体废弃物制备白炭黑的方法很多，而采用酸溶渣直接进行改性利用并保留其未燃碳的还未见报道。
以往关于利用固体伴生有机物进行碳化处理，与非晶态二氧化硅共同作为橡胶填料的仅有：
CN101747541A公开了一种《硅藻土粉体表面碳化改性方法》。将含有有机质的硅藻土粉碎至＜200目，放入高温炉中焙烧，隔绝空气保温，随炉冷却制成碳化硅藻土；该发明采用直接碳化法制取硅藻土表面均匀包覆无定型碳或多孔碳的碳化改性硅藻土方法，该碳化改性硅藻土充分利用了硅藻土中残余的有机物残体，使其变废为宝，并兼有硅藻土粉体表面的碳化均匀、包覆牢固、与有机物相容性好，性能稳定，工艺简单，成本低廉。
CN102504368A公开了一种《用油页岩灰渣改性橡胶及其方法》。将提油后的油页岩灰渣粉碎至＜300目；放入高温炉中焙烧，隔绝空气保温，随炉冷却制成碳化油页岩灰渣；将碳化油页岩灰渣、生胶、炭黑、硬脂酸、氧化锌、硫粉和硫化促进剂装入混炼机中；在一定温度条件下混炼；冷却后在平板硫化仪中成型。该发明充分利用了油页岩灰渣中残余的有机物残体，使其变废为宝，消除了油页岩灰渣露天堆放的环境污染，且碳化油页岩灰渣粉体表面碳化均匀、包覆牢固、与有机物相容性好，性能稳定，工艺简单，成本低廉。
上述方法均针对天然产出的含有机物的矿物经碳化处理获得无机矿物与无定形碳的复合体用于改性橡胶填料。
CN101844770A公开了《一种利用粉煤灰提铝残渣制备白炭黑的方法》。该方法将粉煤灰提铝后的渣与碳酸钠混合烧结，酸溶陈化，过滤洗涤，干燥脱水，即得白炭黑。所得白炭黑中SiO2的含量大于90wt％，BET比表面积大于200m2/g，吸油值大于3.0ml/g。
CN101348578公开了一种《改性粉煤灰微珠橡塑填料的制备方法》。该方法以粉煤灰为原料，通过对其表面进行腐蚀和化学改性、处理，能够取代轻质碳酸钙充填在橡胶和塑料制品中的改性粉煤灰微珠橡塑填料的制备方法。其技术要点是：用氢氟酸作为腐蚀剂对粉煤灰表面进行腐蚀处理后，形成新的表面和活性点；再经活化剂活化，纳米改性，偶联剂接枝疏水性处理等，获得粉煤灰微珠橡塑填料。
CN102532955A公开了一种《一种纳米碳酸钙包覆粉煤灰超细粉的制备方法》。该发明以废弃的粉煤灰为原料，通过超细粉碎、活化，再对其表面用纳米碳酸钙进行包覆和化学改性、偶联处理，得到能够替代轻质碳酸钙充填在橡胶和塑料制品中的纳米碳酸钙包覆粉煤灰超细粉产品。其各项指标均优于轻质碳酸钙：补强性能好，耐老化，耐腐蚀，与聚合物基体的相容性好。
上述方法是针对粉煤灰或提铝酸渣经过碱溶或酸溶进一步化学处理，再经过表面包覆后获得白炭黑或改性填料，工艺较复杂，上述的现有技术均没有考虑到灰渣中未燃碳的利用。
现有技术都是将粉煤灰制成白炭黑用于橡胶填料，而本发明不仅有效的利用了粉煤灰弃渣中的非晶态SiO2，更重要的是充分利用了粉煤灰弃渣中含有的未燃碳，不仅节省了资源，还减少了二氧化碳的排放。
发明内容：
本发明的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种酸法提铝后的粉煤灰弃渣改性制备橡胶填料的方法。
将固体废弃物粉煤灰酸法提铝后的残渣和其中含有的未燃碳综合利用，用酸法提铝后的粉煤灰弃渣制备橡胶填料，不仅有效的利用了粉煤灰弃渣中的非晶态SiO2，更重要的是充分利用了粉煤灰弃渣中含有的未燃碳，可部分替代橡胶填料中的炭黑。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
酸法提铝后的粉煤灰弃渣改性制备橡胶填料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、将酸法提铝后的粉煤灰弃渣淋洗至pH达到6-7后干燥；
b、将干燥后的粉煤灰弃渣粉碎至小于300目；
c、将小于300目的粉煤灰弃渣按照质量分数加入0.5-3％有机改性剂；
d、高速混合、研磨，混合均匀，陈化4小时以上，得活性改性灰渣；
e、该活性改性灰渣即为橡胶填料。
步骤c所述的有机改性剂为硅烷、十八烷酸或有机胺的任意一种。
所述的有机胺是醇胺类中的任一种，如：一乙醇胺，二乙醇胺，三乙醇胺，3-丙醇胺，一异丙醇胺，二异丙醇胺，三异丙醇胺，N，N-二甲基乙醇胺，N，N-二乙基乙醇胺。
有益效果：现有技术都是将粉煤灰制成白炭黑用于橡胶填料，而本发明不仅有效的利用了粉煤灰弃渣中的非晶态SiO2，更重要的是充分利用了粉煤灰弃渣中含有的未燃碳，可部分替代橡胶填料中的炭黑，不仅节省了资源，还减少了二氧化碳的排放。未燃碳与非晶态二氧化硅均匀复合，经过表面改性，使得其在橡胶基体中分散均匀，相容性好，性能稳定，工艺简单，成本低廉。测试样品的机械性能，各项指标均达到GB3778-94标准。
实施例1
a、将酸法提铝后的粉煤灰弃渣淋洗至pH＝6后干燥；
b、将酸法提铝后的粉煤灰弃渣粉碎至＜300目；
c、取干燥后灰渣质量的1％硅烷进行混合、研磨，混合均匀，陈化4小时以上，得活性改性灰渣；
d、取活性改性灰渣15份、三元乙丙橡胶100份、炭黑85份、硬脂酸4份、氧化锌5份、硫粉1.5份和硫化促进剂M，硫化促进剂D，硫化促进剂TT，硫化促进剂H，硫化促进剂ZDMC，硫化促进剂ZBX或硫化促进剂NA-22任一种1.5份装入混炼机中；
e、在130℃条件下混炼20分钟；
f、冷却后在平板硫化仪中成型。
测试样品的机械性能，各项指标均达到GB/T528-1998标准。
实施例2
a、将酸法提铝后的粉煤灰弃渣淋洗至pH＝7后干燥；
b、将酸法提铝后的粉煤灰弃渣粉碎至<300目；
c、取干燥后灰渣质量的2％十八烷酸进行混合、研磨，混合均匀，陈化4小时以上，得活性改性灰渣；
d、取改性灰渣20份、三元乙丙橡胶100份、炭黑80份、硬脂酸4份、氧化锌5份、硫粉1.5份和硫化促进剂M，硫化促进剂D，硫化促进剂TT，硫化促进剂H，硫化促进剂ZDMC，硫化促进剂ZBX或硫化促进剂NA-22任一种1.5份装入混炼机中；
e、在130℃条件下混炼20分钟；
f、冷却后在平板硫化仪中成型。
测试样品的机械性能，各项指标均达到GB/T528-1998标准。
实施例3
a、将酸法提铝后的粉煤灰弃渣淋洗至pH＝6.5后干燥；
b、将酸法提铝后的粉煤灰弃渣粉碎至<300目；
c、取干燥后灰渣质量的3％三乙醇胺进行混合、研磨，混合均匀，陈化4小时以上，得活性改性灰渣；
d、将改性碳化灰渣25份、三元乙丙橡胶100份、炭黑75份、硬脂酸4份、氧化锌5份、硫粉1.5份和硫化促进剂M，硫化促进剂D，硫化促进剂TT，硫化促进剂H，硫化促进剂ZDMC，硫化促进剂ZBX或硫化促进剂NA-22任一种1.5份装入混炼机中；
e、在130℃条件下混炼20分钟；
f、冷却后在平板硫化仪中成型。
测试样品的机械性能，各项指标均达到GB/T528-1998标准。
实施例4
a、将酸法提铝后的粉煤灰弃渣淋洗至pH＝6后干燥；
b、将酸法提铝后的粉煤灰弃渣粉碎至<300目；
c、取干燥灰渣15份、天然100份、炭黑85份、硬脂酸4份、氧化锌5份、硫粉1.5份和硫化促进剂M，硫化促进剂D，硫化促进剂TT，硫化促进剂H，硫化促进剂ZDMC，硫化促进剂ZBX或硫化促进剂NA-22任一种1.5份装入混炼机中；
d、在120℃条件下混炼20分钟；
e、冷却后在平板硫化仪中成型。
测试样品的机械性能，各项指标均达到GB/T528-1998标准。
Claims (1)
1.一种酸法提铝后的粉煤灰弃渣改性制备橡胶填料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、将酸法提铝后的粉煤灰弃渣淋洗至pH达到6-7后干燥；
b、将干燥后的粉煤灰弃渣粉碎至小于300目；
c、将粉煤灰弃渣，按照质量分数加入0.5-3%硅烷、十八烷酸、二乙醇胺或三乙醇胺；
d、高速混合、研磨，混合均匀，陈化4小时以上，得活性改性灰渣；
e、该活性改性灰渣即为橡胶填料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210288939.3A CN102775816B (zh) | 2012-08-14 | 2012-08-14 | 酸法提铝后的粉煤灰弃渣改性制备橡胶填料的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210288939.3A CN102775816B (zh) | 2012-08-14 | 2012-08-14 | 酸法提铝后的粉煤灰弃渣改性制备橡胶填料的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102775816A CN102775816A (zh) | 2012-11-14 |
| CN102775816B true CN102775816B (zh) | 2014-04-23 |
Family
ID=47120933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210288939.3A Active CN102775816B (zh) | 2012-08-14 | 2012-08-14 | 酸法提铝后的粉煤灰弃渣改性制备橡胶填料的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102775816B (zh) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105602046B (zh) * | 2014-11-18 | 2018-01-26 | 神华集团有限责任公司 | 一种橡胶及其制备方法 |
| RU2640522C2 (ru) * | 2016-04-28 | 2018-01-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ"). | Способ изготовления наполненного высокоактивным техуглеродом каучука |
| CN106496698B (zh) * | 2016-09-30 | 2018-09-07 | 浙江天达环保有限公司 | 一种超细粉煤灰增强的丁苯橡胶及其制备方法 |
| CN106496658B (zh) * | 2016-09-30 | 2018-10-02 | 浙江天地环保科技有限公司 | 一种超细粉煤灰填充的天然橡胶及其制备方法 |
| CN106590066B (zh) * | 2016-11-09 | 2018-10-12 | 中国神华能源股份有限公司 | 一种橡胶填料的制备方法、橡胶填料及复合橡胶 |
| CN106543488B (zh) * | 2016-11-09 | 2018-10-02 | 中国神华能源股份有限公司 | 一种粉煤灰提铝残渣/橡胶复合材料及其制备方法 |
| CN106566291B (zh) * | 2016-11-09 | 2018-10-12 | 中国神华能源股份有限公司 | 填料的制备方法、填料、聚乙烯复合材料及其制备方法 |
| CN106867065A (zh) * | 2017-03-08 | 2017-06-20 | 吉林大学 | 一种利用改性油页岩半焦制备橡胶填料的方法 |
| CN110054912B (zh) * | 2019-04-10 | 2020-08-18 | 华中科技大学 | 一种基于虾蟹基壳体热解制备橡胶填料的方法及产品 |
| CN112916200B (zh) * | 2019-12-05 | 2022-06-17 | 山西奇色环保科技股份有限公司 | 一种以气化渣为原料制备塑料填料的方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4336284A (en) * | 1980-12-15 | 1982-06-22 | Wallace Richard A | Method for pretreating coal fly ash |
| WO1999037592A1 (en) * | 1998-01-26 | 1999-07-29 | Board Of Control Of Michigan Technological University | Processed fly ash as a filler in plastics |
| CN101348578A (zh) * | 2008-09-08 | 2009-01-21 | 淮南市金源粉煤灰有限责任公司 | 改性粉煤灰微珠橡塑填料的制备方法 |
| CN101824168A (zh) * | 2009-03-03 | 2010-09-08 | 柳州市圣诺科技有限公司 | 一种活化粉煤灰替代炭黑改性天然橡胶的方法 |
-
2012
- 2012-08-14 CN CN201210288939.3A patent/CN102775816B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4336284A (en) * | 1980-12-15 | 1982-06-22 | Wallace Richard A | Method for pretreating coal fly ash |
| WO1999037592A1 (en) * | 1998-01-26 | 1999-07-29 | Board Of Control Of Michigan Technological University | Processed fly ash as a filler in plastics |
| CN101348578A (zh) * | 2008-09-08 | 2009-01-21 | 淮南市金源粉煤灰有限责任公司 | 改性粉煤灰微珠橡塑填料的制备方法 |
| CN101824168A (zh) * | 2009-03-03 | 2010-09-08 | 柳州市圣诺科技有限公司 | 一种活化粉煤灰替代炭黑改性天然橡胶的方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| E.M.Dannenberg.对橡胶填料的展望.《橡胶参考资料》.1989,(第2期),1-7. |
| 对橡胶填料的展望;E.M.Dannenberg;《橡胶参考资料》;19890228(第2期);1-7 * |
| 董宏等.准格尔矿区粉煤灰提铝残渣的理化性质研究.《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》.2010,第42卷(第1期),132-136. * |
| 黄万抚.橡胶填料矿物.《矿物材料及其加工工艺》.冶金工业出版社,2012,(第1版), * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102775816A (zh) | 2012-11-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102775816B (zh) | 酸法提铝后的粉煤灰弃渣改性制备橡胶填料的方法 | |
| CN105985075B (zh) | 一种水泥混凝土废弃物的回收再利用方法 | |
| CN113333436B (zh) | 一种煤气化细渣的全组分综合利用方法 | |
| CN102703155B (zh) | 基于污泥-秸秆-原煤的生物质燃料及其制备方法和燃料炉渣的应用 | |
| CN102978659B (zh) | 一种电解槽大修槽渣的深度资源化综合利用方法 | |
| CN106867065A (zh) | 一种利用改性油页岩半焦制备橡胶填料的方法 | |
| CN1785537A (zh) | 一种铝电解槽废阴极炭块无害化的处理方法 | |
| CN101215142A (zh) | 一种拜耳法赤泥复合砖及其生产方法 | |
| CN105016710B (zh) | 利用污泥低温烧结制备陶粒的方法 | |
| CN104446214B (zh) | 免烧电气石生物陶粒的制备方法及其在染料废水脱色中的应用 | |
| Liu et al. | A new approach to CO2 capture and sequestration: A novel carbon capture artificial aggregates made from biochar and municipal waste incineration bottom ash | |
| CN104492372A (zh) | 一种用于吸附废水中重金属材料的制备方法及其应用 | |
| CN103588405A (zh) | 利用钢渣水洗球磨泥生产地质聚合物的方法 | |
| CN103319143A (zh) | 一种钾长石尾矿免烧砖及其制备方法 | |
| CN103130230B (zh) | 一种用硅橡胶热解灰渣生产白炭黑的工艺 | |
| KR20120103906A (ko) | 폐기물 재활용 소재를 이용한 이산화탄소 흡수제 및 이를 포함하는 콘크리트 | |
| CN103288407A (zh) | 以石煤提钒尾渣为主要原料的蒸压砖及其制备方法 | |
| CN110937834B (zh) | 一种热焖钢渣的大宗量应用方法 | |
| CN104801261A (zh) | 一种白云石矿复合吸附剂及其制备方法 | |
| CN115304239B (zh) | 一种用于污泥脱水的物理调理剂制备方法及物理调理剂 | |
| Wang et al. | Characteristic contaminant removal purification and high value ecological utilization technology of calcination modified manganese residue | |
| CN114716193B (zh) | 一种再生渣土砖的制备方法 | |
| KR100713686B1 (ko) | 폐콘크리트 미분을 이용한 다공성 규산칼슘 경화체 | |
| CN115259711A (zh) | 一种利用LDHs强化固废基人造骨料碳矿化的方法 | |
| CN108865316A (zh) | 应用于铁矿烧结的生物质燃料的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20160726 Address after: 100011 Beijing, Dongcheng District Anwai Binhe West Road No. 22 Shenhua building Patentee after: China Shenhua Energy Co., Ltd. Patentee after: Zhun Neng resource synthetic development Co., Ltd of Shenhua Address before: 130012 Changchun Qianjin Street, Jilin, No. 2699 Patentee before: Jilin University |