CN108409197A - 一种再生铝灰系人造热传导石英石及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种再生铝灰系人造热传导石英石及其制作方法，所述石英石主要包括再生铝收尘灰、再生铝灰、石英粉、石英砂、树脂、固化剂、反应剂以及硅烷偶联剂；其中再生铝收尘灰占质量百分比的0.1％‑5％、再生铝灰占质量百分比的18％‑42％、石英粉占质量百分比的2％‑6％、石英砂占质量百分比的13％‑28％、树脂占质量百分比的12％‑20％、固化剂占质量百分比的0.1％‑0.25％、反应剂占质量百分比的0.1％‑0.25％、硅烷偶联剂占质量百分比的0.5％‑2％。本发明所制作的石英石产品符合绿色环保，资源再生利用，减少了废弃物的排放。

Description

一种再生铝灰系人造热传导石英石及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种人造石英石板，尤其涉及一种再生铝灰系人造热传导石英石及其制作方法。

背景技术

铝灰产生于电解铝、再生铝加工等所有铝在加工生产工艺中所产生的熔渣经冷却加工后的产物，含有铝及多种有价元素，是一种可再生资源。其来源可分为铝电解冶炼过程中产生的铝灰、铝熔铸过程中的铝灰和再生铝加工过程中的铝灰。铝灰主要由金属铝单质、氧化物和盐溶剂的混合物组成，其中含铝10％-30％、氧化铝20％-40％。如果不加以回收利用，不仅浪费资源，而且污染环境。

从铝灰中回收铝及其他有价元素，充分合理利用，对提高企业的经济效益，保护生态环境具有重要的现实意义和实用价值。以目前的技术铝灰回收利用，其中有一种方法就是通过铝灰球磨机进行粉磨作业，粉磨后的铝灰物料可以用作炼钢的脱氧剂(含铝30％以上的铝灰)或者加工为聚合氯化铝也称碱式氯化铝(PAC)其他加工领域使用。

还有一种方法就是“炒灰回收法”：其具体过程是将刚刚耙出的铝灰放置在铁锅中利用铝灰自身的热量，进行翻炒，镁等物质继续氧化放热使铝灰的温度升高。由于铝熔体与铝灰中其它物质的湿润性不好，在翻炒的过程中铝熔体逐渐地汇集到铁锅的底部，然后将其取出并铸成铝锭，作为回炉料使用。这种方法属于敞开式作业，产生大量的灰尘，尤其是加入氯化锌等之后，会产生氯化铝，在空气中吸收水分，一部分形成氯化氢，产生大量的烟雾，对环境是有害的，故应该设立集烟罩、增加收尘设备和喷淋等设备，对产生的烟气进行有效的环保处理。

铝灰经过一次或多次回收铝后，铝含量已经很低，此时铝灰中主要含有氧化铝、铁硅镁氧化物、钾钠钙镁的氯化物等，仍可以进一步综合利用。例如，可用来制备陶瓷清水砖。以废铝灰为主要原料，添加一定量的粘土、石英和降低烧成温度的添加剂，可制备高性能的陶瓷清水砖。也可以利用来作路用材料，将铝灰与硅石粉混合，在1350℃烧结，制成铺设路面的材料，其硬度是普通路面材料的1.5倍，抗滑能力是普铺路面材料的1.2倍。

铝灰在产生及处置过程中易产生氨气、氟化氢、氰化物等高危化学品。由于缺乏社会效益、环境效益、经济效益三者统一的工艺技术，中国铝灰的处理目前仍处于较为原始的初级阶段，现实的情况是相当一部分铝灰未经处理而被掩埋或者随意丢弃，不仅铝灰中的有用成分得不到有效的综合利用，而且还严重的污染了环境，与当今绿色发展的理念极不相称。

作为世界产能和产量均位列第一的电解铝大国，中国的电解铝、铝加工、再生铝每年排出的铝灰量保守的估计在300万吨以上，加上多年来堆存及掩埋的，数量已愈千万吨。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中的问题，提供一种再生铝灰系人造热传导石英石及其制作方法。

本发明的技术方案是：一种再生铝灰系人造热传导石英石，其特征在于：所述石英石主要包括再生铝收尘灰、再生铝灰、石英粉、石英砂、树脂、固化剂、反应剂以及硅烷偶联剂；其中再生铝收尘灰占质量百分比的0.1％-5％、再生铝灰占质量百分比的18％-42％、石英粉占质量百分比的2％-6％、石英砂I占质量百分比的12％-28％、石英砂II占质量百分比的10％-20％、石英砂III占质量百分比的13％-28％、树脂占质量百分比的12％-20％、固化剂占质量百分比的0.1％-0.25％、反应剂占质量百分比的0.1％-0.25％、硅烷偶联剂占质量百分比的0.5％-2％。

优选地，所述再生铝收尘灰的粒径为500-650目。

优选地，所述再生铝灰的粒径为100-350目。

优选地，所述石英粉的粒径为300-330目。

优选地，所述石英砂I、石英砂II、石英砂III的粒径分别为6-20目、70-140目、100-270目。

优选地，所述树脂为191树脂。

一种制作再生铝灰系人造热传导石英石的方法，其特征在于：该方法主要包括如下步骤：

1)原料配料

首先按照生产的花色品种，将准备好的各种原料按照配方比例进行调配；

2)原料搅拌

把按配方比例称好的再生铝收尘灰、再生铝灰和石英砂加入至自动搅拌机内，初步搅拌100-150秒，以确保再生铝收尘灰、再生铝灰和石英砂混合均匀后同时将按比例调配好的树脂、耦合剂和固化剂加入自动搅拌机内，搅拌时间为200-400秒；

3)铺模底纸

在准备好的模具底部铺垫一层与石英石相同规格的牛皮纸；

4)布料

将上述已经分配好和搅拌均匀的原料，通过人工平均的分布在模板上，并使其原料平整的分布，当板面基本整平之后，在板面的上面盖上一层牛皮纸，并在牛皮纸的上面垫上一层胶皮；

5)压制

在布料完成之后，逐片的送到真空压制机内，并进行抽真空操作；当真空压力达到-0.07至-0.10Mpa后，再进行震动加压，加压时间为100-150秒；

6)热固化

经过抽完真空加压之后的石英石，将会送入烤箱内进行热固化，固化时间一般需要20-30小时，固化温度维持在50℃-90℃；

7)脱模

按照规定的时间、温度进行热固化后，将石英石取出自然冷却进行脱模；在脱模后检查石英石，判定石英石是否固化完成、是否有强度可以进行抛光作业；或者不能使用直接进行报废处理；

8)抛光

自然冷却后的石英石毛坯板，直接放置在抛光机的卡槽内进行抛光处理，并根据不同的光面要求，使用不同规格的砂纸；

9)切割

根据实际的要求，将石英石切割成各种规格，在切割的过程中需要查看是否存在任何缺陷，并对所存在的缺陷进行处理；

10)检验和记录

石英石完成以上的生产工序后，根据实验室的要求，对石英石进行各项性能检测，主要包括抗压测试和吸水性，在测试数据确认后，根据品种、规格、参数输入实验记录表进行备案。

优选地，所述步骤4)中模板的规格为300mm×300mm。

优选地，在所述模板的四边内侧放置有4条生胶条。

优选地，所述生胶条的高度要比模板高出4mm-6mm。

本发明综合利用了再生铝灰，以再生铝灰作为主要原料、添加一定量的石英砂、石英粉、树脂等，采用压制成型法压制成产品，所制成产品可以满足人造石的所有规范设计要求，抗压强度：≈130MPa、抗弯曲强度：≈100MPa、吸水率：＜0.2％二是处理过程中并不产生在铝灰处理过程容易产生的氨气、氟化物、氯化物、氮化物等有害气体，三是生产过程中对于能耗的节约，制作人造石的过程都属于冷制作过程，异于传统的处理需要高温烧结等流程。本发明所制作的石英石产品符合绿色环保，资源再生利用，减少了废弃物的排放。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、技术特征、发明目的与技术效果易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

实施例1

本发明的一种再生铝灰系人造热传导石英石，其特征在于：所述石英石主要包括再生铝收尘灰、再生铝灰、石英粉、石英砂、树脂、固化剂、反应剂以及硅烷偶联剂；其中再生铝收尘灰占质量百分比的5％、再生铝灰占质量百分比的32％、石英粉占质量百分比的4％、粒径为10目的石英砂I占质量百分比的15％、粒径为80目的石英砂II占质量百分比的14％、粒径为100目的石英砂III占质量百分比的13％、树脂占质量百分比的15％、固化剂占质量百分比的0.25％、反应剂占质量百分比的0.25％、硅烷偶联剂占质量百分比的1.5％。

本实施例中的所述再生铝收尘灰的粒径为500目；所述再生铝灰的粒径为150目；所述石英粉的粒径为300目。

参考图1为本发明制作再生铝灰系人造热传导石英石的方法，其特征在于：该方法主要包括如下步骤：

1)原料配料

首先按照生产的花色品种，将准备好的各种原料按照配方比例进行调配；

2)原料搅拌

把按配方比例称好的再生铝收尘灰、再生铝灰和石英砂加入至自动搅拌机内，初步搅拌100-150秒，以确保再生铝收尘灰、再生铝灰和石英砂混合均匀后同时将按比例调配好的树脂、耦合剂和固化剂加入自动搅拌机内，搅拌时间为200-400秒；

3)铺模底纸

在准备好的模具底部铺垫一层与石英石相同规格的牛皮纸；

4)布料

将上述已经分配好和搅拌均匀的原料，通过人工平均的分布在模板上，并使其原料平整的分布，当板面基本整平之后，在板面的上面盖上一层牛皮纸，并在牛皮纸的上面垫上一层胶皮；

5)压制

在布料完成之后，逐片的送到真空压制机内，并进行抽真空操作；当真空压力达到-0.07至-0.10Mpa后，再进行震动加压，加压时间为100-150秒；

6)热固化

经过抽完真空加压之后的石英石，将会送入烤箱内进行热固化，固化时间一般需要20-30小时，固化温度维持在50℃-90℃；

7)脱模

按照规定的时间、温度进行热固化后，将石英石取出自然冷却进行脱模；在脱模后检查石英石，判定石英石是否固化完成、是否有强度可以进行抛光作业；或者不能使用直接进行报废处理；

8)抛光

自然冷却后的石英石毛坯板，直接放置在抛光机的卡槽内进行抛光处理，并根据不同的光面要求，使用不同规格的砂纸；

9)切割

根据实际的要求，将石英石切割成各种规格，在切割的过程中需要查看是否存在任何缺陷，并对所存在的缺陷进行处理；

10)检验和记录

石英石完成以上的生产工序后，根据实验室的要求，对石英石进行各项性能检测，主要包括抗压测试和吸水性，在测试数据确认后，根据品种、规格、参数输入实验记录表进行备案。

优选地，所述步骤4)中模板的规格为300mm×300mm。

优选地，在所述模板的四边内侧放置有4条生胶条。

优选地，所述生胶条的高度要比模板高出4mm-6mm。

本发明综合利用了再生铝灰，以再生铝灰作为主要原料、添加一定量的石英砂、石英粉、树脂等，采用压制成型法压制成产品，所制成产品可以满足人造石的所有规范设计要求，抗压强度：≈130MPa、抗弯曲强度：≈100MPa、吸水率：＜0.2％二是处理过程中并不产生在铝灰处理过程容易产生的氨气、氟化物、氯化物、氮化物等有害气体，三是生产过程中对于能耗的节约，制作人造石的过程都属于冷制作过程，异于传统的处理需要高温烧结等流程。本发明所制作的石英石产品符合绿色环保，资源再生利用，减少了废弃物的排放。

实施例2

本发明的一种再生铝灰系人造热传导石英石，其特征在于：所述石英石主要包括再生铝收尘灰、再生铝灰、石英粉、石英砂、树脂、固化剂、反应剂以及硅烷偶联剂；其中再生铝收尘灰占质量百分比的5％、再生铝灰占质量百分比的32％、石英粉占质量百分比的4％、粒径为10目的石英砂I占质量百分比的20％、粒径为80目的石英砂II占质量百分比的10％、粒径为100目的石英砂III占质量百分比的13％、树脂占质量百分比的14％、固化剂占质量百分比的0.25％、反应剂占质量百分比的0.25％、硅烷偶联剂占质量百分比的1.5％。

本实施例中的所述再生铝收尘灰的粒径为550目；所述再生铝灰的粒径为260目；所述石英粉的粒径为320目。

参考图1为本发明制作铝灰系人造石英石的方法，其特征在于：该方法主要包括如下步骤：

1)原料配料

首先按照生产的花色品种，将准备好的各种原料按照配方比例进行调配；

2)原料搅拌

把按配方比例称好的再生铝收尘灰、再生铝灰和石英砂加入至自动搅拌机内，初步搅拌100-150秒，以确保再生铝收尘灰、再生铝灰和石英砂混合均匀后同时将按比例调配好的树脂、耦合剂和固化剂加入自动搅拌机内，搅拌时间为200-400秒；

3)铺模底纸

在准备好的模具底部铺垫一层与石英石相同规格的牛皮纸；

4)布料

将上述已经分配好和搅拌均匀的原料，通过人工平均的分布在模板上，并使其原料平整的分布，当板面基本整平之后，在板面的上面盖上一层牛皮纸，并在牛皮纸的上面垫上一层胶皮；

5)压制

在布料完成之后，逐片的送到真空压制机内，并进行抽真空操作；当真空压力达到-0.07至-0.10Mpa后，再进行震动加压，加压时间为100-150秒；

6)热固化

经过抽完真空加压之后的石英石，将会送入烤箱内进行热固化，固化时间一般需要20-30小时，固化温度维持在50℃-90℃；

7)脱模

按照规定的时间、温度进行热固化后，将石英石取出自然冷却进行脱模；在脱模后检查石英石，判定石英石是否固化完成、是否有强度可以进行抛光作业；或者不能使用直接进行报废处理；

8)抛光

自然冷却后的石英石毛坯板，直接放置在抛光机的卡槽内进行抛光处理，并根据不同的光面要求，使用不同规格的砂纸；

9)切割

根据实际的要求，将石英石切割成各种规格，在切割的过程中需要查看是否存在任何缺陷，并对所存在的缺陷进行处理；

10)检验和记录

石英石完成以上的生产工序后，根据实验室的要求，对石英石进行各项性能检测，主要包括抗压测试和吸水性，在测试数据确认后，根据品种、规格、参数输入实验记录表进行备案。

优选地，所述步骤4)中模板的规格为300mm×300mm。

优选地，在所述模板的四边内侧放置有4条生胶条。

优选地，所述生胶条的高度要比模板高出4mm-6mm。

本发明综合利用了再生铝灰，以再生铝灰作为主要原料、添加一定量的石英砂、石英粉、树脂等，采用压制成型法压制成产品，所制成产品可以满足人造石的所有规范设计要求，抗压强度：≈130MPa、抗弯曲强度：≈100MPa、吸水率：＜0.2％二是处理过程中并不产生在铝灰处理过程容易产生的氨气、氟化物、氯化物、氮化物等有害气体，三是生产过程中对于能耗的节约，制作人造石的过程都属于冷制作过程，异于传统的处理需要高温烧结等流程。本发明所制作的石英石产品符合绿色环保，资源再生利用，减少了废弃物的排放。

综上所述仅为本发明较佳的实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本发明的技术范畴。

Claims (10)

1.一种再生铝灰系人造热传导石英石，其特征在于：所述石英石主要包括再生铝收尘灰、再生铝灰、石英粉、石英砂、树脂、固化剂、反应剂以及硅烷偶联剂；其中再生铝收尘灰占质量百分比的0.1％-5％、再生铝灰占质量百分比的18％-42％、石英粉占质量百分比的2％-6％、石英砂I占质量百分比的12％-28％、石英砂II占质量百分比的10％-20％、石英砂III占质量百分比的13％-28％、树脂占质量百分比的12％-20％、固化剂占质量百分比的0.1％-0.25％、反应剂占质量百分比的0.1％-0.25％、硅烷偶联剂占质量百分比的0.5％-2％。

2.根据权利要求1所述的再生铝灰系人造热传导石英石，其特征在于：所述再生铝收尘灰的粒径为500-650目。

3.根据权利要求1所述的再生铝灰系人造热传导石英石，其特征在于：所述再生铝灰的粒径为100-350目。

4.根据权利要求1所述的再生铝灰系人造热传导石英石，其特征在于：所述石英粉的粒径为300-330目。

5.根据权利要求1所述的再生铝灰系人造热传导石英石，其特征在于：所述石英砂I、石英砂II、石英砂III的粒径分别为6-20目、70-140目、100-270目。

6.根据权利要求1所述的再生铝灰系人造热传导石英石，其特征在于：所述树脂为191树脂。

7.一种制作再生铝灰系人造热传导石英石的方法，其特征在于：该方法主要包括如下步骤：

1)原料配料

首先按照生产的花色品种，将准备好的各种原料按照配方比例进行调配；

2)原料搅拌

把按配方比例称好的再生铝收尘灰、再生铝灰和石英砂加入至自动搅拌机内，初步搅拌100-150秒，以确保再生铝收尘灰、再生铝灰和石英砂混合均匀后同时将按比例调配好的树脂、耦合剂和固化剂加入自动搅拌机内，搅拌时间为200-400秒；

3)铺模底纸

在准备好的模具底部铺垫一层与石英石相同规格的牛皮纸；

4)布料

将上述已经分配好和搅拌均匀的原料，通过人工平均的分布在模板上，并使其原料平整的分布，当板面基本整平之后，在板面的上面盖上一层牛皮纸，并在牛皮纸的上面垫上一层胶皮；

5)压制

在布料完成之后，逐片的送到真空压制机内，并进行抽真空操作；当真空压力达到-0.07至-0.10Mpa后，再进行震动加压，加压时间为100-150秒；

6)热固化

经过抽完真空加压之后的石英石，将会送入烤箱内进行热固化，固化时间一般需要20-30小时，固化温度维持在50℃-90℃；

7)脱模

按照规定的时间、温度进行热固化后，将石英石取出自然冷却进行脱模；在脱模后检查石英石，判定石英石是否固化完成、是否有强度可以进行抛光作业；或者不能使用直接进行报废处理；

8)抛光

自然冷却后的石英石毛坯板，直接放置在抛光机的卡槽内进行抛光处理，并根据不同的光面要求，使用不同规格的砂纸；

9)切割

根据实际的要求，将石英石切割成各种规格，在切割的过程中需要查看是否存在任何缺陷，并对所存在的缺陷进行处理；

10)检验和记录

石英石完成以上的生产工序后，根据实验室的要求，对石英石进行各项性能检测，主要包括抗压测试和吸水性，在测试数据确认后，根据品种、规格、参数输入实验记录表进行备案。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述步骤4)中模板的规格为300mm×300mm。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：在所述模板的四边内侧放置有4条生胶条。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述生胶条的高度要比模板高出4mm-6mm。