CN105541186B - 一种利用水晶石废料制备环保建筑装饰材料的方法 - Google Patents

一种利用水晶石废料制备环保建筑装饰材料的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种利用水晶石废料制备环保建筑装饰材料的方法，属于建筑材料制备领域。本发明针对目前水晶废料被随处乱倒污染环境，且传统的装饰材料需要消耗大量的木材和金属材料，而且存在着怕水怕火、甲醛含量超标及不耐磨的问题，本发明提供了一种利用水晶石废料制备环保建筑装饰材料的方法，本发明首先进行水选取出轻质杂质，再将其在高温下进行煅烧活化，然后再通过珠光脂酸、脂肪酸甲脂磺酸钠等物质对其进行表面改性，使其可降解有害物质，最后与各种助剂混合，热压制备得环保建筑装饰材料。

Description

一种利用水晶石废料制备环保建筑装饰材料的方法
技术领域
本发明涉及一种利用水晶石废料制备环保建筑装饰材料的方法，属于建筑材料制备领域。
背景技术
水晶(矿物名称石英)是重要的工业矿物和宝石矿物。主要成分是二氧化硅，其中的硅、氧原子呈规律的有序排列，成为具有一定结晶构造的结晶体。其中还含有各种微量的金，故而会形成各种不同的颜色。天然水晶是国家稀缺矿产，国家把水晶矿产长期作为特种非金属矿产资源加以开发利用和保护，而且很有限，采后不能再生。水晶加工过程中产生的废渣、沉淀粉末等废弃物，一直以来被随处乱倒，污染环境，水晶废料中含SiO270.21％，如果从该废物中以较低的成本分离提纯出二氧化硅，不仅防止其污染环境，还能够使其资源化利用，对于工业生产具有重大的意义。
随着人们的生活水平不断提高，越来越多的人们使用各种装饰材料装修居室和各种生活用品。为节约木材，人们在装修时使用了大量的人造装饰材料。现在生产人造木质装饰材料的主要方法是：首先将木质植物粉碎成纤维粉，接着将纤维粉与粘合剂、固化剂混合，然后在压力机上压制成型。用这种方法生产的木质装饰材料存在着色彩单调、硬度低、不耐磨和无天然花纹的缺点。传统的装饰材料需要消耗大量的木材和金属材料，而且存在着怕水怕火、甲醛含量超标、安装施工繁琐、装饰效果差、保养困难、寿命短、价格高等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对目前水晶废料被随处乱倒污染环境，且传统的装饰材料需要消耗大量的木材和金属材料，而且存在着怕水怕火、甲醛含量超标及不耐磨的问题，本发明提供了一种利用水晶石废料制备环保建筑装饰材料的方法，本发明首先进行水选取出轻质杂质，再将其在高温下进行煅烧活化，然后再通过珠光脂酸、脂肪酸甲脂磺酸钠等物质对其进行表面改性，使其可降解有害物质，最后与各种助剂混合，热压制备得环保建筑装饰材料。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
（1）取水晶石废料放入容器中，向其中加入水淹没废料5～7cm，再使用搅拌器以转速200r/min进行搅拌20～30min，随后静置5～8min，去除漂浮在水面的杂质，然后进行过滤，收集去杂后水晶石废料，放入烘箱中，在100℃下干燥，再将其放入粉碎机中粉碎，过150目筛；
（2）将上述过筛后所得的水晶石废料颗粒放入煅烧炉中，在800～900℃下，煅烧1～2h后，使用温度为5℃的氢气对煅烧后的水晶石废料进行降温至室温，随后将降温后的水晶石废料取出，放入球磨机中，选用不锈钢研磨球，研磨40～50min，过200目筛，得预处理水晶石废料颗粒；
（3）取500～800g上述所得的预处理水晶石废料颗粒放入带有搅拌器、温度计及回流冷凝管的四口烧瓶中，再分别向其中加入40～70g珠光脂酸、50～70mL黄烷酮醇及20～30g脂肪酸甲脂磺酸钠，搅拌均匀后，向其中加入200～300mL质量分数为30％的乙醇溶液，使用质量分数为25％的氨水调节pH为7.5～8.0；
（4）将上述烧瓶移至水浴锅中，升温至70～80℃，同时启动搅拌器对其进行搅拌，保温1～2h后，自然冷却至室温，随后进行过滤，使用无水乙醇对滤饼进行冲洗3～5次后放入烘箱中干燥，得改性水晶石废料；
（5）按重量份数计，取45～50份改性水晶石废料、4～8份聚乙烯醇、1～2份己二酸酯、20～25份聚乙烯、5～7份羧甲基纤维素及13～20份水，放入混合机中混合均匀后，将混合物放入不锈钢模具中，再将模具放入热压成型机中，设定温度为195～220℃，挤压成型，即可得到环保建筑装饰材料。
本发明的应用方法：将本发明所得的环保建筑装饰材料用于装饰房间，经检测房间内的甲醛含量低于0.012mg/m3，通过检测得该材料的耐磨指数大于7200转，耐火度达到780～830℃，软化系数达到0.95～0.98。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明充分利用水晶石废料，实现了资源化，避免了环境污染；
（2）本发明所得的建筑装饰材料耐水耐火、可分解室内有害物质，且耐磨。
具体实施方式
取水晶石废料放入容器中，向其中加入水淹没废料5～7cm，再使用搅拌器以转速200r/min进行搅拌20～30min，随后静置5～8min，去除漂浮在水面的杂质，然后进行过滤，收集去杂后水晶石废料，放入烘箱中，在100℃下干燥，再将其放入粉碎机中粉碎，过150目筛；将上述过筛后所得的水晶石废料颗粒放入煅烧炉中，在800～900℃下，煅烧1～2h后，使用温度为5℃的氢气对煅烧后的水晶石废料进行降温至室温，随后将降温后的水晶石废料取出，放入球磨机中，选用不锈钢研磨球，研磨40～50min，过200目筛，得预处理水晶石废料颗粒；取500～800g上述所得的预处理水晶石废料颗粒放入带有搅拌器、温度计及回流冷凝管的四口烧瓶中，再分别向其中加入40～70g珠光脂酸、50～70mL黄烷酮醇及20～30g脂肪酸甲脂磺酸钠，搅拌均匀后，向其中加入200～300mL质量分数为30％的乙醇溶液，使用质量分数为25％的氨水调节pH为7.5～8.0；将上述烧瓶移至水浴锅中，升温至70～80℃，同时启动搅拌器对其进行搅拌，保温1～2h后，自然冷却至室温，随后进行过滤，使用无水乙醇对滤饼进行冲洗3～5次后放入烘箱中干燥，得改性水晶石废料；按重量份数计，取45～50份改性水晶石废料、4～8份聚乙烯醇、1～2份己二酸酯、20～25份聚乙烯、5～7份羧甲基纤维素及13～20份水，放入混合机中混合均匀后，将混合物放入不锈钢模具中，再将模具放入热压成型机中，设定温度为195～220℃，挤压成型，即可得到环保建筑装饰材料。
实例1
取水晶石废料放入容器中，向其中加入水淹没废料5cm，再使用搅拌器以转速200r/min进行搅拌20min，随后静置5min，去除漂浮在水面的杂质，然后进行过滤，收集去杂后水晶石废料，放入烘箱中，在100℃下干燥，再将其放入粉碎机中粉碎，过150目筛；将上述过筛后所得的水晶石废料颗粒放入煅烧炉中，在800℃下，煅烧1h后，使用温度为5℃的氢气对煅烧后的水晶石废料进行降温至室温，随后将降温后的水晶石废料取出，放入球磨机中，选用不锈钢研磨球，研磨40min，过200目筛，得预处理水晶石废料颗粒；取500g上述所得的预处理水晶石废料颗粒放入带有搅拌器、温度计及回流冷凝管的四口烧瓶中，再分别向其中加入40g珠光脂酸、50mL黄烷酮醇及20g脂肪酸甲脂磺酸钠，搅拌均匀后，向其中加入200mL质量分数为30％的乙醇溶液，使用质量分数为25％的氨水调节pH为7.5；将上述烧瓶移至水浴锅中，升温至70℃，同时启动搅拌器对其进行搅拌，保温1h后，自然冷却至室温，随后进行过滤，使用无水乙醇对滤饼进行冲洗3次后放入烘箱中干燥，得改性水晶石废料；按重量份数计，取45份改性水晶石废料、8份聚乙烯醇、2份己二酸酯、25份聚乙烯、7份羧甲基纤维素及13份水，放入混合机中混合均匀后，将混合物放入不锈钢模具中，再将模具放入热压成型机中，设定温度为195℃，挤压成型，即可得到环保建筑装饰材料。
将本发明所得的环保建筑装饰材料用于装饰房间，经检测房间内的甲醛含量为0.011mg/m3，通过检测得该材料的耐磨指数为7250转，耐火度达到780℃，软化系数达到0.95。
实例2
取水晶石废料放入容器中，向其中加入水淹没废料7cm，再使用搅拌器以转速200r/min进行搅拌30min，随后静置8min，去除漂浮在水面的杂质，然后进行过滤，收集去杂后水晶石废料，放入烘箱中，在100℃下干燥，再将其放入粉碎机中粉碎，过150目筛；将上述过筛后所得的水晶石废料颗粒放入煅烧炉中，在900℃下，煅烧2h后，使用温度为5℃的氢气对煅烧后的水晶石废料进行降温至室温，随后将降温后的水晶石废料取出，放入球磨机中，选用不锈钢研磨球，研磨50min，过200目筛，得预处理水晶石废料颗粒；取800g上述所得的预处理水晶石废料颗粒放入带有搅拌器、温度计及回流冷凝管的四口烧瓶中，再分别向其中加入70g珠光脂酸、70mL黄烷酮醇及30g脂肪酸甲脂磺酸钠，搅拌均匀后，向其中加入300mL质量分数为30％的乙醇溶液，使用质量分数为25％的氨水调节pH为8.0；将上述烧瓶移至水浴锅中，升温至80℃，同时启动搅拌器对其进行搅拌，保温2h后，自然冷却至室温，随后进行过滤，使用无水乙醇对滤饼进行冲洗5次后放入烘箱中干燥，得改性水晶石废料；按重量份数计，取50份改性水晶石废料、4份聚乙烯醇、1份己二酸酯、20份聚乙烯、5份羧甲基纤维素及20份水，放入混合机中混合均匀后，将混合物放入不锈钢模具中，再将模具放入热压成型机中，设定温度为220℃，挤压成型，即可得到环保建筑装饰材料。
将本发明所得的环保建筑装饰材料用于装饰房间，经检测房间内的甲醛含量为0.007mg/m3，通过检测得该材料的耐磨指数为7380转，耐火度达到830℃，软化系数达到0.96。
实例3
取水晶石废料放入容器中，向其中加入水淹没废料6cm，再使用搅拌器以转速200r/min进行搅拌25min，随后静置6min，去除漂浮在水面的杂质，然后进行过滤，收集去杂后水晶石废料，放入烘箱中，在100℃下干燥，再将其放入粉碎机中粉碎，过150目筛；将上述过筛后所得的水晶石废料颗粒放入煅烧炉中，在850℃下，煅烧2h后，使用温度为5℃的氢气对煅烧后的水晶石废料进行降温至室温，随后将其取出，放入球磨机中，选用不锈钢研磨球，研磨45min，过200目筛，得预处理水晶石废料颗粒；取700g上述所得的预处理水晶石废料颗粒放入带有搅拌器、温度计及回流冷凝管的四口烧瓶中，再分别向其中加入60g珠光脂酸、60mL黄烷酮醇及27g脂肪酸甲脂磺酸钠，搅拌均匀后，向其中加入250mL质量分数为30％的乙醇溶液，使用质量分数为25％的氨水调节pH为8.0；将上述烧瓶移至水浴锅中，升温至77℃，同时启动搅拌器对其进行搅拌，保温2h后，自然冷却至室温，随后进行过滤，使用无水乙醇对滤饼进行冲洗4次后放入烘箱中干燥至恒重，得改性水晶石废料；按重量份数计，取48份改性水晶石废料、7份聚乙烯醇、2份己二酸酯、24份聚乙烯、7份羧甲基纤维素及13份水，放入混合机中混合均匀后，将混合物放入不锈钢模具中，再将模具放入热压成型机中，设定温度为210℃，挤压成型，即可得到环保建筑装饰材料。
将本发明所得的环保建筑装饰材料用于装饰房间，经检测房间内的甲醛含量0.004mg/m3，通过检测得该材料的耐磨指数为7900转，耐火度达到820℃，软化系数达到0.98。

Claims (1)

1.一种利用水晶石废料制备环保建筑装饰材料的方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）取水晶石废料放入容器中，向其中加入水淹没废料5～7cm，再使用搅拌器以转速200r/min进行搅拌20～30min，随后静置5～8min，去除漂浮在水面的杂质，然后进行过滤，收集去杂后水晶石废料，放入烘箱中，在100℃下干燥，再将其放入粉碎机中粉碎，过150目筛；
（2）将上述过筛后所得的水晶石废料颗粒放入煅烧炉中，在800～900℃下，煅烧1～2h后，使用温度为5℃的氢气对煅烧后的水晶石废料进行降温至室温，随后将降温后的水晶石废料取出，放入球磨机中，选用不锈钢研磨球，研磨40～50min，过200目筛，得预处理水晶石废料颗粒；
（3）取500～800g上述所得的预处理水晶石废料颗粒放入带有搅拌器、温度计及回流冷凝管的四口烧瓶中，再分别向其中加入40～70g珠光脂酸、50～70mL黄烷酮醇及20～30g脂肪酸甲脂磺酸钠，搅拌均匀后，向其中加入200～300mL质量分数为30％的乙醇溶液，使用质量分数为25％的氨水调节pH至7.5～8.0；
（4）将上述烧瓶移至水浴锅中，升温至70～80℃，同时启动搅拌器对其进行搅拌，保温1～2h后，自然冷却至室温，随后进行过滤，使用无水乙醇对滤饼进行冲洗3～5次后放入烘箱中干燥，得改性水晶石废料；
（5）按重量份数计，取45～50份改性水晶石废料、4～8份聚乙烯醇、1～2份己二酸酯、20～25份聚乙烯、5～7份羧甲基纤维素及13～20份水，放入混合机中混合均匀后，将混合物放入不锈钢模具中，再将模具放入热压成型机中，设定温度为195～220℃，挤压成型，即可得到环保建筑装饰材料。
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