CN104311882A

CN104311882A - 一种石材废粉的回收方法

Info

Publication number: CN104311882A
Application number: CN201410544170.6A
Authority: CN
Inventors: 李军伟; 商冬颖
Original assignee: TIANJIN YUFENGYUAN ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: TIANJIN YUFENGYUAN ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-10-15
Filing date: 2014-10-15
Publication date: 2015-01-28

Abstract

本发明提供了一种石材废粉的回收方法，包括以下步骤：废粉收集、废粉过滤、废粉表面处理、废粉分离、废粉后处理。通过在回收流程中增加废粉表面处理步骤，在不改变现有石粉回收工艺流程、不增设回收设备的情况下，达到对石材废粉回收和表面改性的双重目的，经该方法回收的石材废粉表面活性大，与高分子基材的界面结合力强，可以直接用作高分子基材的填料。

Description

一种石材废粉的回收方法

技术领域

本发明属于石材废物利用领域，涉及一种石材废粉的回收方法。

背景技术

石材在加工过程中会产生大量的废料，主要包括边角料和石粉，其中石材在切割过程中主要产生大量粒径较小的石粉，这些石粉经过收集、固液分离后形成的固体物为含有一定水分的石粉块状物，这些石粉还没有较好的处理方法，只能将其堆积起来，若仅对石粉采取堆积处理，即会造成土地和资源的浪费，而且会污染水源，危害很大。因此，如何处理和利用这些石粉，变废为宝，已经成为石材企业十分关注的问题。

石粉综合利用研究已有相关报道，例如可以用来生产人造石，可以在混凝土制品中应用，也可以用来生产仿石涂料等，这些应用在一定程度上消耗了一部分废石粉，但相对于不断产生的大量废石粉，要想彻底将其变废为宝，不断开拓新的应用领域，特别是提高废石粉的高附加值应用领域，至关重要。石粉多为粒度较小的无机粉体，因此可将其视为填充剂填加到高分子材料中，制备高分子基复合材料，但是无机石粉和有机高分子的界面结合力弱，所以复合材料的力学性能下降较大，一般的需要对石粉进行表面改性，所以在制备高分子基复合材料之前，需要增加石粉表面处理工序，增加了制造成本，不利于石粉的推广应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种工艺简单并且能够对石材废粉进行表面改性的回收方法，经该方法回收的石材废粉表面活性大，与高分子基材的界面结合力强，可以直接用作高分子基材的填料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种石材废粉的回收方法，其特征在于，在回收流程中增加废粉表面处理步骤，使回收的石材废粉能直接用作高分子基材的填料，包括以下步骤：

（1）废粉收集：将石材切割过程中产生的废粉收集，于水中分散形成固含量为30%～60%的废粉浆料；

（2）废粉过滤：将废粉浆料流经一过滤网，过滤掉粒径过大的石材碎石，并及时清理；

（3）废粉表面处理：废粉浆料流入一长方形处理池中，在处理池中加入1～2%的分散剂、1～2%的偶联剂和0.1～1%的消泡剂，处理池中央设置搅拌装置，慢速搅拌使废粉浆料形成悬浮液，控制水流速度，使废粉浆料在处理池中的停留时间维持在0.5～1h之间；

（4）废粉分离：废粉料浆流入分离池，进行固液分离，得到固含量大于90%的废粉块状体，分离出的液体回流入处理池中重复利用；

（5）废粉后处理：将得到的废粉块状体进行干燥，粉碎，得到石材废粉粉体。

所述的分散剂为聚丙烯酸盐分散剂。

所述的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、稀土偶联剂的一种。

所述的消泡剂为有机硅乳液消泡剂、聚醚改性聚硅氧烷消泡剂的一种。

所述石材废粉为采用切割机对大理石或花岗岩进行切割加工所得废料，石材废粉的粒径为50～300μm。

所述步骤（5）中在对废粉块状体进行干燥和粉碎处理后，可增加风选步骤，对废粉粉体进行分级，以获得不同粒径的粉体。

本发明的有益效果有：

本发明的目的是提供一种工艺简单并且能够对石材废粉进行表面改性的回收方法，通过在回收流程中增加废粉表面处理步骤，在不改变现有石粉回收工艺流程、不增设回收设备的情况下，达到对石材废粉回收和表面改性的双重目的，经该方法回收的石材废粉表面活性大，与高分子基材的界面结合力强，可以直接用作高分子基材的填料。

附图说明：

图1为本发明实施例1的用于大理石切割加工形成的废粉的回收方法的流程示意图；

图2为本发明实施例3的用于大理石切割加工形成的废粉的回收方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明作进一步的说明。应当理解，此处所描述的实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

（1）废粉收集：将大理石切割过程中产生的废粉收集，于水中分散形成固含量为40%的废粉浆料；

（3）废粉表面处理：废粉浆料流入一长方形处理池中，在处理池中加入2%的聚丙烯酸钠分散剂、1%的KH550硅烷偶联剂和0.5%的有机硅乳液消泡剂，处理池中央设置搅拌装置，慢速搅拌使废粉浆料形成悬浮液，控制水流速度，使废粉浆料在处理池中的停留时间维持在1h；

为了说明该回收方法对石材废粉的改性效果，以聚丙烯（PP，牌号为K8303，中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司生产）为高分子基材，分别以实施例1回收的大理石粉和以现有回收方法（即未经表面改性）回收的大理石粉为填料，制备聚丙烯/大理石粉复合材料，并对它们的力学性能进行了测试。首先称量聚丙烯和大理石粉，控制大理石粉在复合材料中的质量百分比分别为10%、20%和30%，然后采用双螺杆挤出机（型号SHJ36，南京杰恩特机电有限公司生产）挤出造粒，再采用塑料注射机（型号HTF58X1，宁波海天集团股份有限公司生产）注射成拉伸样条和冲击样条，按照GB/T 16421-1996测试拉伸强度和断裂伸长率，按照GB/T9341-2000测试弯曲强度，按照GB/T1043-1993测试缺口冲击强度。测试结果列入表1。分析表1数据可知，现有回收方法得到的未改性大理石粉添加到PP中，导致PP的力学性能严重下降，少量加入（10%）就使PP的拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度下降，加入量达到30%后，PP的力学性能下降严重，缺口冲击强度甚至只有0.70 kJ/m²，不具备使用价值。而采用本发明实施例1得到的大理石粉填充PP，由于经过了表面改性，提高了其与PP的界面结合力，对比未经改性的大理石粉，宏观力学性能全面提升，说明本发明方法的效果较好。在实际使用中，控制大理石粉的加入量不超过30%，制备的复合材料的力学性能能够满足实际需要，将其应用于制备高分子基复合材料可以大量消耗大理石废粉，价格低廉，经济价值较高。

实施例2

（1）废粉收集：将花岗岩切割过程中产生的废粉收集，于水中分散形成固含量为50%的废粉浆料；

（3）废粉表面处理：废粉浆料流入一长方形处理池中，在处理池中加入2%的聚丙烯酸钠分散剂、1.3%的KH560硅烷偶联剂和0.8%的有机硅乳液消泡剂，处理池中央设置搅拌装置，慢速搅拌使废粉浆料形成悬浮液，控制水流速度，使废粉浆料在处理池中的停留时间维持在1h；

实施例3

（1）废粉收集：将大理石切割过程中产生的废粉收集，于水中分散形成固含量为50%的废粉浆料；

（3）废粉表面处理：废粉浆料流入一长方形处理池中，在处理池中加入2%的聚丙烯酸钠分散剂、1.1%的KH550硅烷偶联剂和0.5%的有机硅乳液消泡剂，处理池中央设置搅拌装置，慢速搅拌使废粉浆料形成悬浮液，控制水流速度，使废粉浆料在处理池中的停留时间维持在1h；

（5）废粉后处理：将得到的废粉块状体进行干燥，粉碎，得到石材废粉粉体；

（6）对上述步骤得到的粉体进行风选分级，以获得粒径≤74μm的粉体和粒径＞74μm的粉体。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化。修改。替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种石材废粉的回收方法，其特征在于，在回收流程中增加废粉表面处理步骤，使回收的石材废粉能直接用作高分子基材的填料，包括以下步骤：

（5）废粉后处理：将得到的废粉块状体进行干燥，粉碎，得到石材废粉粉体，

其中，所述分散剂为聚丙烯酸盐分散剂，

所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、稀土偶联剂的一种，

2.根据权利要求1所述的石材废粉的回收方法，其特征在于：所述石材废粉为采用切割机对大理石或花岗岩进行切割加工所得废料，石材废粉的粒径为50～300um。

3.根据权利要求1所述的石材废粉的回收方法，其特征在于：所述步骤（5）中在对废粉块状体进行干燥和粉碎处理后，可增加风选步骤，对废粉粉体进行分级，以获得不同粒径的粉体。