CN107857546B - 一种蓝芯石膏板及其制备方法 - Google Patents

一种蓝芯石膏板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种蓝芯石膏板及其制备方法，其中，所述蓝芯石膏板包括含有镍离子的电镀污泥，并且所述电镀污泥的含量为2～20wt％；所述方法包括将含有镍离子的电镀污泥和制备石膏板的石膏粉、淀粉、发泡剂等其他原料与水混合打浆，与上、下两层护面纸结合，成型、固化、干燥。本申请使用电镀污泥制备石膏板，可以固化电镀污泥中的重金属，实现了固废的无害资源化利用，从而保护了环境，而且降低了石膏板调色过程中的颜料成本，同时没有对石膏板的性能产生不良影响。

Description

一种蓝芯石膏板及其制备方法
技术领域
本申请涉及但不限于无机建筑材料领域，特别涉及但不限于一种蓝芯石膏板及其制备方法。
背景技术
电镀工业产生的大量电镀污泥中含有Cu、Ni、Zn、Cr、Fe等重金属和一定量的石膏成份，电镀污泥中重金属的流失会对环境和人体健康造成极大的危害。然而电镀污泥中含有多种金属成份，其品位甚至高于金属富矿石，因此，虽然电镀污泥是国内外公认的公害之一，但是其也是一种廉价的二次可再生资源。目前，对于电镀污泥的无害化处理主要是采用固化/稳定化及其资源化利用等方法。固化/稳定化主要是加入一些固化剂以固化污染源。电镀污泥的资源化利用的研究方向和资源化利用方法比较多，例如回收电镀污泥中的有用金属、堆肥农用或加工成工业原料等等，这类方法在消除电镀污泥危害的同时也能获得一定的经济收益，但是在大批量地消耗处理电镀污泥方面，依然任重而道远。
石膏板因具有质量轻、强度高、厚度薄、韧性好、不燃、尺寸稳定、表面平整、可以锯割、便于施工等特点，在住宅、办公楼、车站、宾馆以及工业厂房等建筑室内吊顶、隔墙、内墙贴面、天花板等方面得到了广泛的应用。然而，石膏板品种单一，不仅难以满足消费的需求，而且给营销也带来了一定的困难，因此不同颜色的石膏板成为了市场需要。但使用彩色有机物和矿物质颜料对石膏板进行调色，势必会造成石膏板生产成本的大幅提高。
发明内容
本申请提供了一种蓝芯石膏板。
本申请所提供的蓝芯石膏板，包括含有镍离子的电镀污泥，并且所述电镀污泥的含量为2～20wt％。
在本申请中，电镀污泥是指电镀行业中废水处理后产生的含重金属的污泥废弃物，含有镍离子的电镀污泥呈现蓝色。本申请对于电镀污泥中石膏的含量没有特别要求，对于电镀污泥中是否含有镍氧体、铁氧体等电磁吸波材料或Cu、Zn等具有抗菌性能的重金属离子及其含量也没有特别要求，只要电镀污泥呈现蓝色即可。
可选地，所述电镀污泥的含量为5～10wt％。
在本申请的实施方式中，所述电镀污泥中镍离子的含量可以为20～50wt％。
可选地，所述电镀污泥中镍离子的含量为25～35wt％。当电镀污泥中镍离子的含量在25～35wt％时，制备的石膏板能够呈现更纯正的蓝色，更符合期望。
在本申请的实施方式中，所述蓝芯石膏板还可以包括石膏粉、发泡剂和淀粉，并且所述石膏粉的含量为75～97wt％，所述发泡剂的含量为0.05～0.5wt％，所述淀粉的含量为0.2～0.8wt％。
在本申请中，所述石膏粉、淀粉和发泡剂均可以为本领域的常规产品。
可选地，所述石膏粉的含量为90～95wt％，所述发泡剂的含量为0.1～0.5wt％，所述淀粉的含量为0.3～0.5wt％。
在本申请中，将电镀污泥进行干化、打散成粉末，有利于获得颜色均匀的蓝芯石膏板。在本申请的实施方式中，所述电镀污泥可以为粒径为0.1-150μm的粉末。
可选地，所述电镀污泥为粒径为0.5～100μm的粉末。电镀污泥均匀地分布在石膏板中使得石膏板呈现出电镀污泥的颜色，因此电镀污泥的粒径不能太大，否则石膏板的颜色将不均匀。当电镀污泥为粒径为0.1-150μm的粉末时，能使制备的石膏板呈现均匀的颜色；当电镀污泥为粒径为0.1-150μm的粉末时，更容易实现将其均匀地分布在石膏板中。
在本申请的实施方式中，所述电镀污泥中还可以含有电磁吸波材料。
可选地，所述电磁吸波材料为镍氧体和/或铁氧体。
在本申请的实施方式中，所述电镀污泥中还可以含有具有抗菌性能的重金属离子。
可选地，所述具有抗菌性能的重金属离子为铜离子和/或锌离子。
本申请还提供了一种制备如上所述的蓝芯石膏板的方法，所述方法包括：将所述重量份的石膏粉、含有镍离子的电镀污泥、淀粉和发泡剂与水混合打浆，与上、下两层护面纸结合，成型、固化、干燥，制得蓝芯石膏板。
在本申请的实施方式中，将所述重量份的石膏粉、含有镍离子的电镀污泥、淀粉和发泡剂与水混合的顺序没有特别要求，可以以任意顺序混合。另外，对于混合物的成型、固化、干燥也可以参照现有技术进行，本申请在此不再赘述。
本申请也提供了一种具有颜色的石膏板，所述具有颜色的石膏板包括含有金属离子的电镀污泥，所述电镀污泥使得石膏板呈现期望的颜色。
在本申请的实施方式中，所述电镀污泥为含有镍离子的电镀污泥，其使得石膏板呈现蓝色。
与现有技术相比，本申请所获得的有益技术效果如下：
1、本申请使用电镀污泥制备石膏板，可以固化电镀污泥中的重金属，实现了固废的无害资源化利用，从而保护了环境。
2、本申请通过选择电镀污泥、石膏粉、淀粉和发泡剂的特定比例，制备出不同颜色的蓝芯石膏板，不仅提升了石膏板产品的市场竞争力，而且降低了石膏板调色过程中的颜料成本，同时电镀污泥可以部分取代石膏粉，进一步降低了生产成本。
3、本申请使用电镀污泥作为制备石膏板的原料之一，没有对石膏板的性能(例如板材单重、板材强度和粘纸性能)产生不良影响，制备的石膏板的各项性能均符合国家和行业标准。
4、电镀污泥中常常还含有镍氧体或铁氧体等电磁吸波材料、Cu或Zn等具有抗菌性能的离子，可赋予石膏板一定程度的防辐射性能和抗菌性能。
具体实施方式
下面通过实施例来描述本申请的实施方式，本领域的技术人员应当认识到，这些具体的实施例仅表明为了达到本申请的目的而选择的实施技术方案，并不是对技术方案的限制。根据本申请的教导，结合现有技术对本申请技术方案的改进是显然的，均属于本申请保护的范围。
以下实施例中所使用的发泡剂购自廊坊市大城县东日泡沫制品厂，其他的原料和试剂，均为任意的市售产品。
实施例1
将3kg干化打散的含有镍离子的电镀污泥粉末(镍离子的含量为25wt％，粒径0.5-100μm)、96.6kg石膏粉、0.05kg发泡剂、0.38kg淀粉和75kg水经搅拌混合打浆，与上、下两层护面纸结合，然后挤压成型，固化，干燥，制得石膏板。
实施例2
将5kg干化打散的含有镍离子的电镀污泥粉末(镍离子的含量为25wt％，粒径0.5-100μm)、94.6kg石膏粉、0.05kg发泡剂、0.38kg淀粉和75kg水经搅拌混合打浆，与上、下两层护面纸结合，然后挤压成型，固化，干燥，制得石膏板。
实施例3
将7kg干化打散的含有镍离子的电镀污泥粉末(镍离子的含量为25wt％，粒径0.5-100μm)、92.6kg石膏粉、0.05kg发泡剂、0.38kg淀粉和75kg水经搅拌混合打浆，与上、下两层护面纸结合，然后挤压成型，固化，干燥，制得石膏板。
实施例4
将10kg干化打散的含有镍离子的电镀污泥粉末(镍离子的含量为25wt％，粒径0.5-100μm)、89.6kg石膏粉、0.05kg发泡剂、0.38kg淀粉和75kg水经搅拌混合打浆，与上、下两层护面纸结合，然后挤压成型，固化，干燥，制得石膏板。
对比例1
采用实施例4的方法制备石膏板，不同的是，不添加含有镍离子的电镀污泥粉末。
测试例
将实施例1-4和对比例1制备的石膏板依据GB/T 9775-2008纸面石膏板测定其断裂载荷和粘纸性能；依据GJB2038-94，利用HP-8720B网络分析仪在无回波暗室中，采用弓形反射法测试其吸波性能，测试频段为10-1000kHz，试样大小为180mm×180mm×10mm；依据JC/T 2039-2010，以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为杀灭对象测试其抗菌性能；利用比色卡目测石膏板的颜色。测试结果见表1。
表1
Figure BDA0001118962940000051
Figure BDA0001118962940000061
从表1可以看出，本申请使用含有镍离子的电镀污泥作为颜料来制备石膏板，能够获得多种蓝色的蓝芯石膏板，且获得的蓝芯石膏板的性能与不添加含有镍离子的电镀污泥制备的石膏板的板材单重、板材强度和粘纸性能接近，说明使用含有镍离子的电镀污泥作为颜料制备石膏板，不仅能获得多种蓝色的蓝芯石膏板，且含有镍离子的电镀污泥对石膏板的性能没有产生不良的影响。
另外，相较于对比例1的石膏板，本申请实施例1-4的石膏板的吸波性能和抗菌性能得到了大幅提高，发明人推断可能是因为含有镍离子的电镀污泥中还含有镍氧体或铁氧体等电磁吸波材料和Cu或Zn等具有抗菌性能的离子，从而赋予了石膏板防辐射性能和抗菌性能。
所述仅为本申请的优选实施例，并非对本申请作出任何形式上和实质上的限制。本领域的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，当可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更改、修饰与演变的等同变化均为本申请的等效实施例；同时，凡依据本申请的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更改、修饰与演变等均在本申请的由权利要求界定的范围内。

Claims (8)

1.一种蓝芯石膏板，其特征在于，所述蓝芯石膏板包括石膏粉、发泡剂、淀粉和含有镍离子的电镀污泥，并且所述石膏粉的含量为75-97wt%，所述发泡剂的含量为0.05-0.5wt%，所述淀粉的含量为0.2-0.8wt%，所述电镀污泥的含量为2-20wt%，电镀污泥是指电镀行业中废水处理后产生的含重金属的污泥废弃物，含有镍离子的电镀污泥呈现蓝色，所述电镀污泥中镍离子的含量为20-50wt%，所述电镀污泥中还含有电磁吸波材料和具有抗菌性能的重金属离子，所述电镀污泥为粒径为0.1-150微米的粉末。
2.根据权利要求1所述的蓝芯石膏板，其中，所述电镀污泥的含量为5-10wt%。
3.根据权利要求1或2所述的蓝芯石膏板，其中，所述电镀污泥中镍离子的含量为25-35wt%。
4.根据权利要求1所述的蓝芯石膏板，其中，所述石膏粉的含量为90-95wt%，所述发泡剂的含量为0.1-0.5wt%，所述淀粉的含量为0.3-0.5wt%。
5.根据权利要求1或2所述的蓝芯石膏板，其中，所述电镀污泥为粒径为0.5-100微米的粉末。
6.根据权利要求1或2所述的蓝芯石膏板，其中，所述电磁吸波材料为镍氧体和/或铁氧体。
7.根据权利要求1或2所述的蓝芯石膏板，其中，所述具有抗菌性能的重金属离子为铜离子和/或锌离子。
8.一种根据权利要求1-7中任一项所述的蓝芯石膏板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将所述含量的石膏粉、含有镍离子的电镀污泥、淀粉和发泡剂与水混合打浆，与上、下两层护面纸结合，成型、固化、干燥，制得蓝芯石膏板。
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