CN103964786B - 一种利用造纸白泥和石英石板废弃物生产钙硅板的方法 - Google Patents

一种利用造纸白泥和石英石板废弃物生产钙硅板的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用造纸白泥和石英石板废弃物生产钙硅板的方法；包括步骤如下：将石英石废弃物取出，过筛、压滤得石英石废弃物粉，将造纸白泥、石英石废弃物粉、早强型硅酸盐水泥、高强氧化铝纤维、减水防水剂和水混合成型，脱模、自然养护得钙硅板；本发明的有益效果：本发明利用大量工业垃圾，不仅降低环境负荷和墙体材料的制造成本，节省了大量建筑用材，保护耕地，而且达到了治理环境污染和废物综合高效利用的双重效果，促进了造纸工业和墙体材料工业的可持续发展；本发明方法制得的墙体材料具有较好的抗折强度、隔热性好，密度小、自重轻。

Description

一种利用造纸白泥和石英石板废弃物生产钙硅板的方法
技术领域
本发明涉及一种利用建筑废弃物生产硅板钙的方法，尤其涉及一种利用造纸白泥和石英石板废弃物生产钙硅板的方法。
背景技术
硅钙板是由硅质和钙质材料为主的一种新型板材,产品具有轻质高强、防火隔热、加工性好等优点，可广泛应用于高层和公共建筑物的防火隔墙板、吊顶板、风道、各种船舶的隔仓板，以及防火门等。
按现有工艺，每生产1t纸浆大约产生1t白泥，且随着我国制浆造纸企业新建的碱回收系统数量增多、规模扩大，产生的白泥将会成比例大幅度增加并积累。
制浆造纸白泥(以下简称白泥)是造纸工业苛化工艺中所产生的泥浆状沉淀副产物，其主要化学反应式如下：
Na2CO3+Ca(OH)2→CaCO3↓+2NaOH
苛化后的乳液经澄清，分离出氢氧化钠溶液(白液)贮存，供制浆蒸煮循环使用；沉淀的白泥经进一步洗涤过滤，回收其中的氢氧化钠，最终得到含水率高的废渣。目前，大多数企业采用填埋或堆放的方式处理造纸白泥，填埋处理虽然简便易行、投资少，但需占用大量的土地资源，而且在污泥的填埋过程中由于压实、降雨和微生物分解的原因，会产生高浓度渗滤液和残留碱的溶解，造成地下水污染，同时，大型白泥堆场在恶劣天气等条件下还存在溃塌风险，成为社会危害的隐患。因此，这种粗放型白泥处理方式不仅带来了环境污染、资源浪费以及社会危害的隐患，随着土地和管理维护成本的上升以及不断严苛的环保要求，已经成为制约企业可持续发展的重要因素之一，寻求白泥的资源化回收利用途径必将是造纸企业和全社会的必然选择。白泥的主要矿物成分是粒状结晶不良的CaCO3，其粒径为15～25μm，是一种疏松多孔的、颗粒细的固体废料。一般造纸白泥的含水率在25％～30％，残留部分造纸纤维和部分有机物。
据不完全统计，全国生产人造石英石板的企业一年所产生的废料是2000多万吨。人造石英石板固体废弃物主要是在加工和制备过程中打磨和抛光掉的粉尘，石英石板中含有20％左右的树脂，一般树脂含有苯等化合物，而且这些有机物在自然环境中降解非常缓慢；废弃物中还含有二氧化硅等无机添加物和重金属盐类等，这些化合物都会对环境产生严重的污染而且堆积放置会占用大量的土地。
人造石的主要成分包括，含量约为50％的CaO、约为3％的纸面纤维、约为45％的树脂。白泥里面的CaCO3成分由于粒径较细，在钙硅板里面主要起发挥微晶核和微集料效应，能够提高基体的抗压强度；而人造石的CaO成分参与水化反应，生产水化硅酸钙，另外，人造石含有的大量树脂和纸面纤维成分能够提高钙硅板的抗折性能。
白泥和石英石板一个共同的特点是含水率高，且其表观含水少，难挥发，烘干困难是制约其工业化应用的根本原因，且其完全烘干后易出现颗粒团聚导致无法均匀分散，另外，在烘干的过程中人造石英石板树脂和白泥中的挥发性的化学品开始挥发出刺激性的气味，因此一般企业只能是不作处理任意排放、填埋。
发明内容
针对现有造纸企业和人造石英石板行业存在的废料浪费、污染环境以及现有钙硅板生产高能耗的问题，本发明提出了一种利用造纸白泥和石英石板废弃物生产钙硅板的方法，达到节能减排，废物利用的目的。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种利用造纸白泥和石英石板废弃物生产钙硅板的方法，包括步骤如下：
(1)将石英石板废弃物取出，过筛、压滤得石英石板废弃物粉，压滤使其废弃物含水量在10％±5％；
(2)按下列重量份比称取原料：
造纸白泥30～40份、石英石板废弃物粉30～40份、早强型硅酸盐水泥10～20份、长度为4～8mm的高强氧化铝纤维5～8份、减水防水剂0.3～0.5份、水15～20份；
(3)将上述物料混合成型，成型压力在50～60Mpa，脱模、自然养护28天。
所述造纸白泥含水量为20％～25％、含钙量为60％～70％、残留造纸纤维为5％～10％。
所述石英石板废弃物，含水率为10％～15％、SiO2含量为60％～70％、树脂为8％～12％、压制石英石板上下两面铺设的牛皮纸含量为1％～2％，打磨后形成造纸纤维。
所述水泥为早强型的42.5R硅酸盐水泥。
所述减水抗水剂为质量比为40％碳酸锆钾、30％硅酸钠和30％木质素磺酸钠混合而成。
本发明的有益效果：
1.本发明充分利用了造纸白泥、人造石英石板废料所提供的硅质和钙质成分与水泥反应，发挥了微晶核和微集料效应，填充于水泥水化的纤维与凝胶互相搭接形成的空间网络中，使固体凝胶和纤维成核结晶与长大，起到了增强基体的作用；
2.白泥和人造石英石板废料中都残留的大量的短纤维在钙硅板中起到增韧的作用，提高了抗折性能；
3.白泥和石英石板废料是疏松多孔的结构，混合固化后，在钙硅板中留下了均匀封闭的空隙，减轻了钙硅板的密度和重量；
4.减水剂的使用可以有效的释放出白泥和人造石英石板里面的吸附水转化成自由水，降低了外加水的用量，节约了成本；释放出的水所留下的空间，形成的密闭的空隙同时也减轻了制品的自重；
5.本发明利用大量工业垃圾，不仅降低环境负荷和墙体材料的制造成本，节省了大量建筑用材，保护耕地，而且达到了治理环境污染和废物综合高效利用的双重效果，促进了造纸工业和墙体材料工业的可持续发展；
6.本发明方法制得的墙体材料具有较好的抗折强度、隔热性好，密度小、自重轻。
具体实施方式
下面实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种利用造纸白泥和石英石板废弃物生产钙硅板的方法，包括步骤如下：
(1)将石英石板废弃物取出，过筛、压滤得石英石板废弃物粉，压滤使其废弃物含水量在10％±5％；
(2)按下列重量份比称取原料：
造纸白泥30份、石英石板废弃物粉40份、早强型硅酸盐水泥10份、长度为4～8mm的高强氧化铝纤维5份、减水防水剂0.3份、水15份；
(3)将上述物料混合成型，成型压力在50～60Mpa，脱模、自然养护28天。
所述造纸白泥含水量为20％～25％、含钙量为60％～70％、残留造纸纤维为5％～10％。
所述石英石板废弃物，含水率为10％～15％、SiO2含量为60％～70％、树脂为8％～12％、压制石英石板上下两面铺设的牛皮纸含量为1％～2％，打磨后形成造纸纤维。
所述水泥为早强型的42.5R硅酸盐水泥。
所述减水抗水剂为质量比为40％碳酸锆钾、30％硅酸钠和30％木质素磺酸钠混合而成。
按照实施例1的方法制备的钙硅板性能参数如表1所示，各项指标均满足JC/T564.1-2008《纤维增强硅酸钙板》D1.3类别要求。
表1 实施例1所得钙硅板性能参数
实施例2
(1)将石英石板废弃物取出，过筛、压滤得石英石板废弃物粉，压滤使其废弃物含水量在10％±5％；
(2)按下列重量份比称取原料：
造纸白泥35份、石英石板废弃物粉35份、早强型硅酸盐水泥15份、长度为4～8mm的高强氧化铝纤维7份、减水防水剂0.4份、水17份；
(3)将上述物料混合成型，成型压力在50～60Mpa，脱模、自然养护28天。
所述造纸白泥含水量为20％～25％、含钙量为60％～70％、残留造纸纤维为5％～10％。
所述石英石板废弃物，含水率为10％～15％、SiO2含量为60％～70％、树脂为8％～12％、压制石英石板上下两面铺设的牛皮纸含量为1％～2％，打磨后形成造纸纤维。
所述水泥为早强型的42.5R硅酸盐水泥。
所述减水抗水剂为质量比为40％碳酸锆钾、30％硅酸钠和30％木质素磺酸钠混合而成。
按照实施例2的方法制备的钙硅板性能参数如表2所示，各项指标均产品性能满足JC/T564.1-2008《纤维增强硅酸钙板》D1.3类别要求。
表2 实施例2所得钙硅板性能参数
实施例3
一种利用造纸白泥和石英石板废弃物生产钙硅板的方法，包括步骤如下：
(1)将石英石板废弃物取出，过筛、压滤得石英石板废弃物粉，压滤使其废弃物含水量在10％±5％；
(2)按下列重量份比称取原料：
造纸白泥30份、石英石板废弃物粉40份、早强型硅酸盐水泥20份、长度为4～8mm的高强氧化铝纤维8份、减水防水剂0.5份、水20份；
(3)将上述物料混合成型，成型压力在50～60Mpa，脱模、自然养护28天。
所述造纸白泥含水量为20％～25％、含钙量为60％～70％、残留造纸纤维为5％～10％。
所述石英石板废弃物，含水率为10％～15％、SiO2含量为60％～70％、树脂为8％～12％、压制石英石板上下两面铺设的牛皮纸含量为1％～2％，打磨后形成造纸纤维。
所述水泥为早强型的42.5R硅酸盐水泥。
所述减水抗水剂为质量比为40％碳酸锆钾、30％硅酸钠和30％木质素磺酸钠混合而成。
按照实施例3的方法制备的钙硅板性能参数如表3所示，各项指标均满足JC/T564.1-2008《纤维增强硅酸钙板》D1.3类别要求。
表3 实施例3所得钙硅板性能参数
上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (3)

1.一种利用造纸白泥和石英石板废弃物生产钙硅板的方法，其特征是，包括步骤如下：
(1)将石英石板废弃物取出，过筛、压滤得石英石板废弃物粉，压滤使其废弃物含水量在10％±5％；
(2)按下列重量份比称取原料：
造纸白泥30～40份、石英石板废弃物粉30～40份、早强型硅酸盐水泥10～20份、长度为4～8mm的高强氧化铝纤维5～8份、减水抗水剂0.3～0.5份、水15～20份；
(3)将上述物料混合成型，成型压力在50～60Mpa，脱模、自然养护28天；
所述减水抗水剂为质量比为40％碳酸锆钾、30％硅酸钠和30％木质素磺酸钠混合而成。
2.如权利要求1所述的一种利用造纸白泥和石英石板废弃物生产钙硅板的方法，其特征是，所述造纸白泥含水量为20％～25％、含钙量为60％～70％、残留造纸纤维为5％～10％。
3.如权利要求1所述的一种利用造纸白泥和石英石板废弃物生产钙硅板的方法，其特征是，所述水泥为早强型的42.5R硅酸盐水泥。
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