CN106810294A - 一种利用固废制备环保建筑板材的系统和方法 - Google Patents
一种利用固废制备环保建筑板材的系统和方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106810294A CN106810294A CN201710159943.2A CN201710159943A CN106810294A CN 106810294 A CN106810294 A CN 106810294A CN 201710159943 A CN201710159943 A CN 201710159943A CN 106810294 A CN106810294 A CN 106810294A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- matrix material
- sheet material
- rotary kiln
- water
- environment protection
- 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.)
- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 41
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 21
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000011505 plaster Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 16
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 claims description 16
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 15
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 13
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 13
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 9
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 7
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 7
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 6
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 claims description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 5
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 claims description 4
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 2
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 claims description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 2
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 claims 1
- 239000002956 ash Substances 0.000 abstract description 17
- 239000002002 slurry Substances 0.000 abstract description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000011162 core material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 239000011381 foam concrete Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 4
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 3
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000000505 pernicious effect Effects 0.000 description 2
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 description 1
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- -1 admixture Substances 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 229910000329 aluminium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 235000011128 aluminium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N calcium silicate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] JHLNERQLKQQLRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 1
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 239000003469 silicate cement Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
- C04B38/08—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by adding porous substances
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
- B28B1/50—Producing shaped prefabricated articles from the material specially adapted for producing articles of expanded material, e.g. cellular concrete
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28B11/00—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
- B28B11/24—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for curing, setting or hardening
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28B15/00—General arrangement or layout of plant ; Industrial outlines or plant installations
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/0481—Other specific industrial waste materials not provided for elsewhere in C04B18/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/12—Waste materials; Refuse from quarries, mining or the like
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/14—Waste materials; Refuse from metallurgical processes
- C04B18/141—Slags
- C04B18/144—Slags from the production of specific metals other than iron or of specific alloys, e.g. ferrochrome slags
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/14—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements
- C04B28/142—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements containing synthetic or waste calcium sulfate cements
- C04B28/144—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements containing synthetic or waste calcium sulfate cements the synthetic calcium sulfate being a flue gas desulfurization product
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00017—Aspects relating to the protection of the environment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/20—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the density
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/30—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for heat transfer properties such as thermal insulation values, e.g. R-values
- C04B2201/32—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for heat transfer properties such as thermal insulation values, e.g. R-values for the thermal conductivity, e.g. K-factors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
- C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明公开了一种利用固废制备环保建筑板材的系统和方法，利用采煤行业成分不同的煤矸石，化工行业的电石渣，冶金行业的铝灰，电力、钢铁等行业的脱硫石膏、粉煤灰等大宗工业固体废弃物，经过原料粉磨、均化、烧成、熟料粉磨，生产基体材料。以该基体材料为核心材料，辅以活性炭、短纤维、木屑等配成料浆，以特定的成型、养护工艺制备高性能环保建筑板材。该工艺采用了成本几近为零的固废为原材料替代了优质矿产资源，对环境保护和节能降耗有巨大的推动作用。
Description
技术领域
本发明属于固体废弃物资源化利用和环境保护领域，具体涉及一种利用固废制备环保建筑板材的系统和方法。
背景技术
随着我国工业化进程的不断快速推进，采矿、冶金、电力、化工等行业大量的固体废弃物已经占用了越来越多的珍贵土地资源，并对环境造成巨大的污染，“十三五”规划将煤矸石、尾矿、冶炼渣、赤泥、副产石膏、粉煤灰列为主要关注的固废处理对象。
泡沫混凝土又叫发泡水泥，是将泡沫剂水溶液制备成泡沫，再将泡沫加入到有水泥基胶凝材料、集料、掺和料、外加剂和水等制成的料浆中，经混合搅拌、浇注、自然养护而成的轻质多孔混凝土制品，它具备以下优点：具有耐压强度和抗老化性；具有较好的轻量性；隔音性好；耐高温性好；能提高保温层的稳固性和寿命；环保性能好；隔热性好，是普通水泥的20-30倍；施工简单；防潮性好；结合性好；施工速度快；整体性好；具有抗渗的作用；具有一定的防火性。
由于发泡混凝土的良好的保温隔热性能和吸声隔声性能，所以，发泡混凝土被广泛应用于屋面保温隔热、地面保温隔热领域以及作为极好的吸声材料使用。但是，发泡混凝土仍然存在导热系数高，保温效果较差，不能与有机板材相媲美的弊端。而且，泡沫混凝土的强度不如普通混凝土，难以应用于某些对强度要求较高的场合。如，采用钢结构和混凝土等装配式建筑，对建筑板材的性能要求很高，不但要求建筑板材具有良好的保温、隔音性能，还应该具有较高的强度，以提高装配式建筑的使用寿命。
人们生活品质在逐渐提升，对装修中产品的环保性和品质提出了更高的要求。但是现在装修材料中会有较多的甲醛的释放，对人体产生一定的危害。
发明内容
针对上述现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种利用固废制备环保建筑板材的系统和方法，该方法中，制备建筑板材的原料主要来源于电厂、冶金行业的脱硫产品，采煤行业的煤矸石，化工厂产生的电石渣等，原料成本低。该方法不但对工业固废进行了再利用，避免了对环境的污染，同时生产的高性能建筑板材可以用作建筑内外墙、建筑装饰材料等。
为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：
一种利用固废制备环保建筑板材的系统，包括破碎机、烘干器、粉磨机、均化设备、回转窑以及配料装置，煤矸石经所述破碎机破碎后，输送进入烘干器进行烘干，将脱硫石膏、铝灰和电石渣输送至烘干器进行烘干；将烘干得到的物料按设定比例混合后在粉磨机中粉磨，然后输送至均化设备中均化后，输送至回转窑煅烧，回转窑中投入经过粉磨的煤粉，燃烧提供热量，得到基体材料；将基体材料、活性炭、添加剂和水在配料装置中按一定比例混合，将得到的混合料在模具中成型，得到面层；将基体材料、木屑、添加剂和水在配料装置中按一定比例混合，将得到的混合料在面层上成型、养护，得到板材成品。
该系统利用了脱硫石膏、铝灰、电石渣和煤矸石等工业固废生产高水充填材料，替代了大量优质矿产资源的使用，同时避免了固体废弃物对土地资源的占用和污染，实现了大宗工业固体废弃物的资源化综合利用。
利用工业固废制备的基体材料与活性炭和其他添加剂配合，制备得到的板材不但可以吸附装修中产生的甲醛等有害气体，而且活性炭疏松多孔，降低了板材的密度，制备得到的板材具有轻质、保温性能好以及强度高的优势。
该系统的设置，使各个组分经粉磨、均化、煅烧后即可得到基体材料。
优选的，所述回转窑的烟气出口连接有余热回收设备，回转窑中排放的烟气对余热回收设备中的水加热，得到的高温蒸汽通入所述烘干器中作为加热介质。
余热回收设备的利用可以回收烟气中含有的大量的热量，避免了热量的浪费，同时对物料进行加热烘干，实现了余热利用，降低了能耗。
一种利用固废制备环保建筑板材的方法，包括如下步骤：
1)将煤矸石粉碎后烘干，并将脱硫石膏、铝灰和电石渣烘干；
2)将各种烘干后的物料按设定比例混合后，粉磨、均化；
3)将粉磨、均化后的物料输送进入回转窑中煅烧，煅烧温度为1250-1300℃，煅烧时间为60-80min，得到基体材料；
4)将基体材料与活性炭、木屑、短纤维、添加剂和水按一定比例混合后，铺装成面层和主体层、养护，制得环保建筑板材；所述添加剂包括缓凝剂和发泡剂，缓凝剂和发泡剂的质量比为：0.5-2；
其中，脱硫石膏、铝灰、电石渣和煤矸石的质量比为：12-15:15-20:20-30:25-30；
面层中，基体材料、活性炭、添加剂和水的质量比为：35-43:11-16:1.0-1.8:30-35；
主体层中，基体材料、木屑、短纤维、添加剂和水的质量比为：35-43:20-30:3-8:1.0-1.8:30-35。
该方法中利用了煤矸石、脱硫石膏、铝灰和电石渣等工业固废代替优质矿产资源，来制备高性能环保建筑板材，避免了固体废弃物对土地资源的占用和污染，实现了大宗工业固体废弃物的资源化综合利用，大大降低了高性能建筑板材的制备成本。
当脱硫石膏、铝灰、电石渣和煤矸石的质量比为12-15:15-20:20-30:25-30，煅烧的温度为1250-1300℃，煅烧时间为60-80min，制备的基体材料的化学组成，如表1所示：
表1基体材料的化学组成
| 化学成分 | CaO | ||||
| 含量 | 5～14 | 34～41 | 35～43 | 8～16 | 1～2.5 |
当以该基体材料为核心材料，辅以一定质量配比的活性炭、水、木屑、短纤维、缓凝剂和发泡剂时，无需在其中添加粉煤灰、硅灰等物质，制备的建筑板材仍然具有很高的强度，能满足装配式建筑的承重的要求。
而且，在基体材料中加入了一定量的活性炭，活性炭可以对空气中的甲醛等有害气体产生吸附作用，是一种新型的环保板材。
同时，由于活性炭疏松多孔，且在板材中加入了大量的木屑等质地较轻的材料，制备得到发泡建筑板材不但具有较好的保温性能，而且制备的板材具有密度较小，质量轻等优点，尤其适用于装配式建筑的使用。
所述环保建筑板材的制备方法，包括如下步骤：
首先将基体材料、活性炭、水和添加剂按照35-43:11-16:1.0-1.8:30-35配成浆料，浆料密度控制在1.2-1.5g/cm3，并在模具上铺成厚度为1-2mm的料层，得到面层；
然后将基体材料、木屑、纤维、添加剂和水按照35-43:20-30:3-8:1.0-1.8:30-35混合配制成料浆，料浆密度控制在0.9-1.2g/cm3，将此料浆平铺在面层上，铺装成设定厚度，即得主体层；
最后将制备得到的湿板养护24-48小时，即成所要求的板材。
优选的，步骤3)中，所述基体材料的主要化学组成为：SiO2 5～14％，Al2O3 34～41％，CaO 35～43％，SO3 8～16％，Fe2O3 1～2.5％。
优选的，步骤3)中，所述基体材料以硫铝酸钙(3CaO·3Al2O3·CaSO4)和硅酸二钙(2CaO·SiO2)为主要矿物物相，所占比例分别为30～50％和35～55％。
优选的，所述缓凝剂占基体材料的质量百分数为0.5％-1.0％。缓凝剂是一种降低水泥水化速度和水化热、延长凝结时间的添加剂。
优选的，所述发泡剂占基体材料的质量百分数为0.5％-1.0％。发泡剂为使建筑板材成孔的物质。该发泡剂尤其适用于制备的基体材料，可以使产生的气孔的孔径小、孔形圆、孔分散的均匀性好。使制备的建筑板材的保温、隔音以及强度都较好。
优选的，所述短纤维的长度为20-50mm。经过试验验证，在该长度范围内的短纤维，对提高建筑板材的强度，效果尤为明显。
对短纤维的种类没有特别的要求，可以为常用的合成短纤维，如尼龙、聚酯、芳纶和玻璃纤维等，也可以为天然纤维，如纤维素纤维等。
优选的，步骤3)中，还包括利用回转窑中排放的高温烟气对水进行加热获取高温蒸汽，并将高温蒸汽对物料进行加热烘干的步骤。
可以有效回收高温烟气中的余热，避免了热量的浪费，同时节省了能耗，降低了生产成本。
上述制备方法制备得到的强硫铝酸盐基环保建筑板材。
本发明的有益技术效果为：
(1)原材料取自于大宗工业固体废弃物，成本几近为零，既避免了对土地资源的占用，又能替代大量优质矿产资源，实现了大宗工业固体废弃物的资源化综合利用。
(2)由于煅烧基体材料所需温度为1250～1300℃之间，低于煅烧硅酸盐水泥的温度100-200℃，在回转窑的尾部加装余热回收利用设备，对进入窑的生料进行烘干，较大幅度的减少能源的使用量，从而能在根本上实现节能降耗。
(3)环保建筑板材性能优异，可以对环境中的甲醛等有害气体进行吸附，同时具备良好的保温性能、隔音性能和承重强度，即可单独作为内外墙施工和装修，又可作为集成化建筑的基础墙体材料，与国家大力发展住宅产业化政策相符。
附图说明
图1为本发明方法的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例本发明作进一步说明。
实施例1
将铝灰、电石渣、脱硫石膏进行烘干，使含水率小于等于5％。将煤矸石进行粉碎，与铝灰、电石渣、脱硫石膏进行配料，以固体物质计，煤矸石占25重量份，脱硫石膏占13重量份，电石渣占20重量份，铝灰占17重量份。各个组分经配合粉磨、均化后，输送进入回转窑中煅烧，煅烧温度为1250℃，煅烧时间为70分钟，制得基体材料。
取35重量份的基体材料，加入11重量份的活性炭，1重量份的缓凝剂和起泡剂的混合液，再加入30重量份的工业水配制成料浆，进行面层铺装，面层的厚度为1.5mm。
取20重量份的基体材料，21重量份的木屑，4重量份的短纤维，1.2重量份的缓凝剂和起泡剂的混合液，再加入32重量份的工业水配制成料浆，进行主体层铺装，成型后送入温度为20℃，湿度为98％的一次养护窑中养护24小时，然后进行脱模，脱模后的板材送入温度为25℃，湿度为98％的二次养护窑养护48小时，制成板材成品。
实施例2
将铝灰、电石渣、脱硫石膏进行烘干，使含水率小于等于5％。将煤矸石进行粉碎，与铝灰、电石渣、脱硫石膏进行配料，以固体物质计，煤矸石占30重量份，脱硫石膏占15重量份，电石渣占30重量份，铝灰占20重量份。各个组分经配合粉磨、均化后，输送入中空窑中煅烧，烧成温度为1300℃，煅烧时间为70分钟。
取39重量份的基体材料，加入13重量份的活性炭，1.1重量份的缓凝剂和起泡剂的混合液，再加入34重量份的工业水配制成料浆，进行面层铺装，面层的厚度为1.7mm。
取35重量份的基体材料，25重量份的木屑，6重量份的短纤维，1.4重量份的缓凝剂和起泡剂的混合液，再加入34重量份的工业水配制成料浆，进行主体层铺装。
成型后送入温度为20℃，湿度为98％的一次养护窑中养护24小时，然后进行脱模，脱模后的板材送入温度为25℃，湿度为98％的二次养护窑养护48小时，制成成品。
实施例3
将铝灰、电石渣、脱硫石膏进行烘干，使含水率小于等于5％。将煤矸石进行粉碎，与铝灰、电石渣、脱硫石膏进行配料，以固体物质计，煤矸石占27重量份，脱硫石膏占12重量份，电石渣占20重量份，铝灰占17重量份。各个组分经配合粉磨、均化后，输送入中空窑中煅烧，烧成温度为1300℃，煅烧时间为80分钟。
取41重量份的基体材料，加入14重量份的活性炭，1.6重量份的缓凝剂和起泡剂的混合液，再加入30重量份的工业水配制成料浆，进行面层铺装，面层的厚度为1mm。
取40重量份的基体材料，30重量份的木屑，8重量份的短纤维，1.8重量份的缓凝剂和起泡剂的混合液，再加入30重量份的工业水配制成料浆，进行主体层铺装。
成型后送入温度为20℃，湿度为98％的一次养护窑中养护24小时，然后进行脱模，脱模后的板材送入温度为25℃，湿度为98％的二次养护窑养护48小时，制成成品。
实施例1-3制备的板材成品的性能如表2所示。
表2高性能建筑板材物理指标实测值
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对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内。
Claims (10)
1.一种利用固废制备环保建筑板材的系统，其特征在于：包括破碎机、烘干器、粉磨机、均化设备、回转窑以及配料装置，煤矸石经所述破碎机破碎后，输送进入烘干器进行烘干，将脱硫石膏、铝灰和电石渣输送至烘干器进行烘干；将烘干得到的物料按设定比例混合后在粉磨机中粉磨，然后输送至均化设备中均化后，输送至回转窑煅烧，回转窑中投入经过粉磨的煤粉，燃烧提供热量，得到基体材料；将基体材料；将基体材料、活性炭、添加剂和水在配料装置中按一定比例混合，将得到的混合料在模具中成型、养护，得到板材成品。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述回转窑的烟气出口连接有余热回收设备，回转窑中排放的烟气对余热回收设备中的水加热，得到的高温蒸汽通入所述烘干器中作为加热介质。
3.一种利用固废制备环保建筑板材的方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)将煤矸石粉碎后烘干，并将脱硫石膏、铝灰和电石渣烘干；
2)将各种烘干后的物料按设定比例混合后，粉磨、均化；
3)将粉磨、均化后的物料输送进入回转窑中煅烧，煅烧温度为1250-1300℃，煅烧时间为60-80min，得到基体材料；
4)将基体材料与活性炭、木屑、短纤维、添加剂和水按一定比例混合后，铺装成面层和主体层、养护，制得环保建筑板材；所述添加剂包括缓凝剂和发泡剂，缓凝剂和发泡剂的质量比为：0.5-2；
其中，脱硫石膏、铝灰、电石渣和煤矸石的质量比为：12-15:15-20:20-30:25-30；
面层中，基体材料、活性炭、添加剂和水的质量比为：35-43:11-16:1.0-1.8:30-35；
主体层中，基体材料、木屑、短纤维、添加剂和水的质量比为：35-43:20-30:3-8:1.0-1.8:30-35。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤3)中，所述基体材料的主要化学组成为：SiO2 5～14％，Al2O3 34～41％，CaO 35～43％，SO3 8～16％，Fe2O3 1～2.5％。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤3)中，所述基体材料以硫铝酸钙和硅酸二钙为主要矿物物相，所占比例分别为30～50％和35～55％。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述缓凝剂占基体材料的质量百分数为0.5％-1.0％。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述发泡剂占基体材料的质量百分数为0.5％-1.0％。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述短纤维的长度为20-50mm。
9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤3)中，还包括利用回转窑中排放的高温烟气对水进行加热获取高温蒸汽，并将高温蒸汽对物料进行加热烘干的步骤。
10.权利要求3-9任一所述制备方法制备得到的环保建筑板材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710159943.2A CN106810294A (zh) | 2017-03-17 | 2017-03-17 | 一种利用固废制备环保建筑板材的系统和方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710159943.2A CN106810294A (zh) | 2017-03-17 | 2017-03-17 | 一种利用固废制备环保建筑板材的系统和方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106810294A true CN106810294A (zh) | 2017-06-09 |
Family
ID=59116096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710159943.2A Pending CN106810294A (zh) | 2017-03-17 | 2017-03-17 | 一种利用固废制备环保建筑板材的系统和方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106810294A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107337364A (zh) * | 2017-08-10 | 2017-11-10 | 河北德谦环保科技股份有限公司 | 利用生物质制备活性炭衍生热源加工工业固废为绿色建材的方法 |
| CN108840706A (zh) * | 2018-07-23 | 2018-11-20 | 合肥帧讯低温科技有限公司 | 一种冰箱用保温材料的制备方法 |
| CN110282941A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-09-27 | 昌鑫生态科技(陕西)有限公司 | 利用工业固废加工环保新材料的技术 |
| WO2020211546A1 (zh) * | 2019-04-15 | 2020-10-22 | 山东大学 | 利用钢渣生产低碱度、新矿物体系硫铝酸盐水泥的方法及系统 |
| CN112759334A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-07 | 山东大学 | 基于固废基硫铝酸盐胶凝材料的纤维水泥板及制备方法 |
| CN113800840A (zh) * | 2021-09-17 | 2021-12-17 | 中建材中岩科技有限公司 | 一种基于固废源高活性粉体材料的低温型管道压浆材料及其制备方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006027993A (ja) * | 2004-07-21 | 2006-02-02 | Inax Corp | 水熱固化体及びその製造方法 |
| CN102674788A (zh) * | 2011-06-22 | 2012-09-19 | 北京建工华创科技发展股份有限公司 | 一种煤矸石建筑板材及其制备方法 |
| CN103193446A (zh) * | 2013-03-12 | 2013-07-10 | 北京科技大学 | 一种废渣泡沫混凝土与纳米孔真空板复合材料的制造方法 |
| CN103922622A (zh) * | 2014-03-20 | 2014-07-16 | 山东大学 | 一种利用铝灰生产硫铝酸盐水泥的工艺 |
| CN104071998A (zh) * | 2014-06-13 | 2014-10-01 | 山东联合王晁水泥有限公司 | 利用工业废渣生产高强度水泥的工艺 |
| CN104310915A (zh) * | 2014-10-10 | 2015-01-28 | 乔生艮 | 一种高强保温泡沫混凝土及其制备方法 |
| CN105235296A (zh) * | 2015-11-08 | 2016-01-13 | 常胜 | 一种具有吸附有害气体功能的板材及其制备方法 |
| CN105421631A (zh) * | 2015-11-02 | 2016-03-23 | 卓达新材料科技集团有限公司 | 一种建筑用矿渣楼承板及其制备方法 |
| CN106193433A (zh) * | 2016-08-10 | 2016-12-07 | 卓达新材料科技集团威海股份有限公司 | 一种辊压成型煤矸石建筑垃圾板材 |
-
2017
- 2017-03-17 CN CN201710159943.2A patent/CN106810294A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006027993A (ja) * | 2004-07-21 | 2006-02-02 | Inax Corp | 水熱固化体及びその製造方法 |
| CN102674788A (zh) * | 2011-06-22 | 2012-09-19 | 北京建工华创科技发展股份有限公司 | 一种煤矸石建筑板材及其制备方法 |
| CN103193446A (zh) * | 2013-03-12 | 2013-07-10 | 北京科技大学 | 一种废渣泡沫混凝土与纳米孔真空板复合材料的制造方法 |
| CN103922622A (zh) * | 2014-03-20 | 2014-07-16 | 山东大学 | 一种利用铝灰生产硫铝酸盐水泥的工艺 |
| CN104071998A (zh) * | 2014-06-13 | 2014-10-01 | 山东联合王晁水泥有限公司 | 利用工业废渣生产高强度水泥的工艺 |
| CN104310915A (zh) * | 2014-10-10 | 2015-01-28 | 乔生艮 | 一种高强保温泡沫混凝土及其制备方法 |
| CN105421631A (zh) * | 2015-11-02 | 2016-03-23 | 卓达新材料科技集团有限公司 | 一种建筑用矿渣楼承板及其制备方法 |
| CN105235296A (zh) * | 2015-11-08 | 2016-01-13 | 常胜 | 一种具有吸附有害气体功能的板材及其制备方法 |
| CN106193433A (zh) * | 2016-08-10 | 2016-12-07 | 卓达新材料科技集团威海股份有限公司 | 一种辊压成型煤矸石建筑垃圾板材 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107337364A (zh) * | 2017-08-10 | 2017-11-10 | 河北德谦环保科技股份有限公司 | 利用生物质制备活性炭衍生热源加工工业固废为绿色建材的方法 |
| CN108840706A (zh) * | 2018-07-23 | 2018-11-20 | 合肥帧讯低温科技有限公司 | 一种冰箱用保温材料的制备方法 |
| WO2020211546A1 (zh) * | 2019-04-15 | 2020-10-22 | 山东大学 | 利用钢渣生产低碱度、新矿物体系硫铝酸盐水泥的方法及系统 |
| US11396478B2 (en) | 2019-04-15 | 2022-07-26 | Shandong University | Method and system for producing low-alkalinity sulphoaluminate cement with new mineral system using steel slag |
| CN110282941A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-09-27 | 昌鑫生态科技(陕西)有限公司 | 利用工业固废加工环保新材料的技术 |
| CN112759334A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-07 | 山东大学 | 基于固废基硫铝酸盐胶凝材料的纤维水泥板及制备方法 |
| CN113800840A (zh) * | 2021-09-17 | 2021-12-17 | 中建材中岩科技有限公司 | 一种基于固废源高活性粉体材料的低温型管道压浆材料及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106810294A (zh) | 一种利用固废制备环保建筑板材的系统和方法 | |
| CN100463881C (zh) | 保温节能型轻质加气墙砖及其制备方法 | |
| CN101781109B (zh) | 轻质干粉砌筑砂浆 | |
| CN103332905B (zh) | 一种装饰保温泡沫陶瓷复合板的制备方法 | |
| CN103755274B (zh) | 一种加气混凝土砌块及制备方法 | |
| CN101994283B (zh) | 一种用陶瓷废渣生产的蒸养生态透水环保砖及其制造方法 | |
| CN101637935B (zh) | 无机保温承重砌块的制作方法 | |
| CN103159450B (zh) | 一种用钢渣制成的泡沫混凝土砌块的生产方法 | |
| CN105110720A (zh) | 一种改性渣土免烧砖 | |
| CN102797299A (zh) | 纤维增强复合材料保温板及其制备方法 | |
| CN102351478A (zh) | 无机颗粒发泡混凝土复合保温板 | |
| CN106396574A (zh) | 一种硅铝基轻质混凝土材料及其制备方法 | |
| CN103739241B (zh) | 一种自保温加气混凝土干法施工专用砂浆及其制备方法 | |
| CN203779691U (zh) | 硅酸钙夹心保温墙板地差料斗配料生产系统 | |
| CN103951358A (zh) | 一种用建筑废弃物制造整体住宅发泡轻质墙体及制造方法 | |
| CN110511056A (zh) | 一种泡沫混凝土砌块及其制备方法 | |
| CN107602039A (zh) | 一种注浆陶粒轻质复合墙板及其制备方法 | |
| CN108083697A (zh) | 一种大掺量钢渣混凝土砌块及其制备方法 | |
| CN102584328B (zh) | 石粉陶粒增强砌块及其制备方法 | |
| CN110357580A (zh) | 一种利用高岭土尾矿渣制备轻质墙板的方法 | |
| CN107814515A (zh) | 一种利用大掺量炉底渣制备的预拌砂浆及其制备方法 | |
| CN104478386A (zh) | 一种混合增强型粘结石膏及其制备方法 | |
| CN104961412A (zh) | 一种利用水泥、钢渣微粉、矿渣微粉、粉煤灰制备水泥基复合胶凝材料的方法 | |
| CN102887670A (zh) | 一种轻质发泡混凝土砌块的生产方法 | |
| CN103964783A (zh) | 一种保温隔声砂浆 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |