CN111675236A - 非金属矿物及水泥厂生产原料制作降尘及吸尘材料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于材料制备技术领域，公开了一种非金属矿物及水泥厂生产原料制作降尘及吸尘材料的方法，所述非金属矿物及水泥厂生产原料制作降尘及吸尘材料的方法包括对石灰石块进行煅烧得到生石灰；将生石灰室温冷却，干燥后粉碎得到碳酸钙粉末；将非金属矿物干燥，研磨得到非金属矿物粉；将碳酸钙粉末和非金属矿物粉混合，搅拌后球磨得到纳米粉末；加入吸尘材料，加水混合，倒入模具进行烘干；晾干，得到空洞状降尘、吸尘材料。本发明原料取材方便，成本低廉，能有效降低材料制备成本，并且降尘吸尘材料进行尘土吸附后能够回收使用，有效节约资源；添加吸尘材料，能够实现吸附力增强，对尘粒产生更强的的吸附能力，吸尘效果更好。

Description

非金属矿物及水泥厂生产原料制作降尘及吸尘材料的方法
技术领域
本发明属于材料制备技术领域，尤其涉及一种非金属矿物及水泥厂生产原料制作降尘及吸尘材料的方法。
背景技术
目前：水泥生产车间进行水泥生产会产生大量粉尘，包括原料粉尘、生产过程产生的粉尘、产物粉尘，粉尘弥漫在生产车间中，会随着生产工人的呼吸进入呼吸道，对人体健康产生不利影响。为减少粉尘的扩散，水泥生产车间设置扬尘处理装置，但是装置的购入成本高，难以实现大规模推广使用；而普通的除尘降尘材料对水泥车间中的粉尘的吸附效果差，无法实现生产车间降尘。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：扬尘处理装置购入成本高，难以实现推广使用；普通的除尘降尘材料对水泥车间中的粉尘的吸附效果差，无法实现生产车间降尘。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种非金属矿物及水泥厂生产原料制作降尘及吸尘材料的方法。
本发明是这样实现的，一种非金属矿物及水泥厂生产原料制作降尘及吸尘材料的方法，所述非金属矿物及水泥厂生产原料制作降尘及吸尘材料的方法包括以下步骤：
步骤一，对水泥厂生产原料进行选择，挑选体积适中的石灰石块，对其进行煅烧得到生石灰；
所述煅烧方法包括：
(1)将石灰石块置于煅烧窑中，进行煅烧；
(2)待石灰石分解，石灰晶粒膨大时停止加热，进行1h保温；
(3)进行缓慢降温，并对反应过程中产生的二氧化碳进行抽取，后移至固定容器；
(4)当煅烧窑中压力小于1.6Mpa时停止二氧化碳抽取，打开煅烧窑进行通风；
(5)对煅烧得到的生石灰进行搅拌，冷却；
步骤二，将生石灰进行室温冷却，干燥后进行粉碎，得到碳酸钙粉末；
所述生石灰的干燥粉碎方法包括：
将冷却后的生石灰放入干燥设备中进行干燥，将干燥后的生石灰放入粉碎机中粉碎；并利用细筛子将细粉筛出，去除粗粒；
步骤三，将非金属矿物进行充分干燥，研磨，得到非金属矿物粉；
所述研磨方法包括：
3.1)取适量的干燥后的非金属矿物加入至研磨机中，通过加油管向加油瓶内部加入足量的润滑油，使研磨机内研磨轮转动时润滑，启动电机，利用研磨机进行研磨；
3.2)物料进入搅拌磨后，搅拌磨的搅拌轴保持同一个方向高速运转10-20分钟，使初步击碎后的物料之间产生剧烈碰撞，物料得到进一步破碎，然后搅拌磨的搅拌轴改变方向，反向高速运转10-20分钟，物料进一步破碎，制得混合物A；
3.3)利用研磨机对混合物A再次进行研磨，研磨时间为1-2h，利用加热炉对其进行加热处理，且热处理时间为1.5-2h，加热完成之后放入冷藏室冷藏，使其成型，然后将其放入高速涡流机中进行粉碎，粉碎后的混合物进行两次分离，最终制得非金属矿物粉；
步骤四，将碳酸钙粉末和非金属矿物粉混合，搅拌均匀后进行球磨，得到纳米粉末；
步骤五，在纳米粉末中加入吸尘材料，加水进行充分混合，倒入模具，进行烘干；
步骤六，烘干后取出，晾干，得到空洞状降尘、吸尘材料。
进一步，步骤(1)中，所述煅烧温度为1050℃，常压。
进一步，所述非金属矿物为岩浆岩，沉积岩，变质岩，花岗岩，石灰岩，石英岩，闪长岩，玄武岩，石英砂岩，硅质砾岩，花岗片麻岩，页岩，泥岩，绿泥石片岩，云母片岩，玄武岩，石英质砂岩中的一种或多种。
进一步，步骤三中，所述非金属矿物进行充分干燥时，干燥温度为200℃，干燥时间为2h。
进一步，步骤三中，所述研磨机的速比为1:4:8。
进一步，步骤3.3)中，所述冷藏温度为-15至-5℃。
进一步，步骤四中，所述球磨具体包括：
1)将碳酸钙粉末和非金属矿物粉的混合物置于球磨机中，滴加少量无水乙醇；
2)球磨10-15min，球磨介质为二氧化锆磨球；
3)球磨后得到球磨粉末，进行晾干；
4)过筛，得到粒径10-80nm的纳米粉末；
进一步，所述吸尘材料为硅胶、活性炭、硅藻土、活性氧化铝、沸石中的两种及两种以上组成的材料。
进一步，所述步骤五中，烘干的温度为120℃，烘干时间为10h；烘干中进行翻转。
本发明的另一目的在于提供一种非金属矿物及水泥厂生产原料制作的降尘及吸尘材料。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明使用非金属矿物和水泥厂生产原料进行降尘吸尘材料的制备，原料取材方便，成本低廉，能够方便降尘吸尘材料制备，有效降低制备成本，并且降尘吸尘材料进行尘土吸附后能够回收使用，有效节约资源；制备中添加吸尘材料，能够实现吸附力增强，对尘粒产生更强的的吸附能力，吸尘效果更好；本发明提供的制备方法制备的降尘吸尘材料为多孔材料，密度小，活性强，热交换能力，电化学活性，催化作用等性能较好，除用于吸附外，还可用于热交换、催化等领域。本发明能够提高研磨以及球磨的效率，且成本低，能耗低。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的非金属矿物及水泥厂生产原料制作降尘及吸尘材料的方法的流程图。
图2是本发明实施例提供的煅烧的流程图。
图3是本发明实施例提供的球磨的流程图。
图4是本发明实施例提供的扫描电镜图。
图5是本发明实施例提供的透射电镜图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种非金属矿物及水泥厂生产原料制作降尘及吸尘材料的方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的非金属矿物及水泥厂生产原料制作降尘及吸尘材料的方法包括以下步骤：
S101，对水泥厂生产原料进行选择，挑选体积适中的石灰石块，对其进行煅烧得到生石灰；
S102，将生石灰进行室温冷却，干燥后进行粉碎，得到碳酸钙粉末；
S103，将非金属矿物进行充分干燥，研磨，得到非金属矿物粉；
S104，将碳酸钙粉末和非金属矿物粉混合，搅拌均匀后进行球磨，得到纳米粉末；
S105，在纳米粉末中加入吸尘材料，加水进行充分混合，倒入模具，进行烘干；
S106，烘干后取出，晾干，得到空洞状降尘、吸尘材料。
如图2所示，本发明实施例提供的煅烧具体包括：
S201，将石灰石块置于煅烧窑中，常压下设定煅烧温度为1050℃，进行煅烧；
S202，待石灰石分解，石灰晶粒膨大时停止加热，进行1h保温；
S203，进行缓慢降温，并对反应过程中产生的二氧化碳进行抽取，后移至固定容器；
S204，当煅烧窑中压力小于1.6Mpa时停止二氧化碳抽取，打开煅烧窑进行通风；
S205，对煅烧得到的生石灰进行搅拌，冷却。
本发明实施例提供的生石灰的干燥粉碎方法包括：
将冷却后的生石灰放入干燥设备中进行干燥，将干燥后的生石灰放入粉碎机中粉碎；并利用细筛子将细粉筛出，去除粗粒。
本发明实施例提供的研磨方法包括：
3.1)取适量的干燥后的非金属矿物加入至研磨机中，通过加油管向加油瓶内部加入足量的润滑油，使研磨机内研磨轮转动时润滑，启动电机，利用研磨机进行研磨；
3.2)物料进入搅拌磨后，搅拌磨的搅拌轴保持同一个方向高速运转10-20分钟，使初步击碎后的物料之间产生剧烈碰撞，物料得到进一步破碎，然后搅拌磨的搅拌轴改变方向，反向高速运转10-20分钟，物料进一步破碎，制得混合物A；
3.3)利用研磨机对混合物A再次进行研磨，研磨时间为1-2h，利用加热炉对其进行加热处理，且热处理时间为1.5-2h，加热完成之后放入冷藏室冷藏，使其成型，然后将其放入高速涡流机中进行粉碎，粉碎后的混合物进行两次分离，最终制得非金属矿物粉。
本发明实施例提供的研磨机的速比为1:4:8。
本发明实施例提供的冷藏温度为-15至-5℃。
如图3所示，本发明实施例提供的球磨具体包括：
S301，将碳酸钙粉末和非金属矿物粉的混合物置于球磨机中，滴加少量无水乙醇；
S302，球磨10-15min，球磨介质为二氧化锆磨球；
S303，球磨后得到球磨粉末，进行晾干；
S304，过筛，得到粒径10-80nm的纳米粉末。
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步的描述。
实施例1：
挑选水泥厂中体积适中的石灰石块，大小约为10cm×10cm×20cm，对其进行煅烧得到生石灰；
将煅烧后的生石灰冷却至室温，干燥后进行粉碎，得到碳酸钙粉末；
将花岗岩进行充分干燥，研磨，得到花岗岩粉末；
将碳酸钙粉末和花岗岩粉末混合，搅拌均匀后进行球磨，得到粒径为10-80nm的纳米粉末；
在纳米粉末中加入吸尘材料，加水进行充分混合，倒入模具，进行烘干；
烘干后取出，晾干，得到空洞状降尘、吸尘材料。
实施例2：
对实施例1制备的空洞状降尘、吸尘材料进行吸附力的检测。
表征多孔结构的主要参数是，孔隙度，平均孔径，最大孔径，孔径分布，孔形和比表面，除材质外，材料的多孔结构参数对材料的力学性能和各种使用性能有决定性的影响，由于孔隙是由粉末颗粒堆积，压紧，烧结形成的，因此，原料粉末的物理和化学性能，尤其是粉末颗粒的大小，分布和形状，是决定多孔结构乃至最终使用性能的主要因素。
本发明实施例对空洞状降尘、吸尘材料吸附力的检测包括粒径、孔隙度、平均孔径，具体检测结果如下：
Figure BDA0002521214360000071
以上所述，仅为本发明较优的具体的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种非金属矿物及水泥厂生产原料制作降尘及吸尘材料的方法，其特征在于，所述非金属矿物及水泥厂生产原料制作降尘及吸尘材料的方法包括：
步骤一，对水泥厂生产原料进行选择，挑选体积适中的石灰石块，对其进行煅烧得到生石灰；
所述煅烧方法包括：
(1)将石灰石块置于煅烧窑中，进行煅烧；
(2)待石灰石分解，石灰晶粒膨大时停止加热，进行1h保温；
(3)进行缓慢降温，并对反应过程中产生的二氧化碳进行抽取，后移至固定容器；
(4)当煅烧窑中压力小于1.6Mpa时停止二氧化碳抽取，打开煅烧窑进行通风；
(5)对煅烧得到的生石灰进行搅拌，冷却；
步骤二，将生石灰进行室温冷却，干燥后进行粉碎，得到碳酸钙粉末；
所述生石灰的干燥粉碎方法包括：
将冷却后的生石灰放入干燥设备中进行干燥，将干燥后的生石灰放入粉碎机中粉碎；并利用细筛子将细粉筛出，去除粗粒；
步骤三，将非金属矿物进行充分干燥，研磨，得到非金属矿物粉；
所述研磨方法包括：
3.1)取适量的干燥后的非金属矿物加入至研磨机中，通过加油管向加油瓶内部加入足量的润滑油，使研磨机内研磨轮转动时润滑，启动电机，利用研磨机进行研磨；
3.2)物料进入搅拌磨后，搅拌磨的搅拌轴保持同一个方向高速运转10-20分钟，使初步击碎后的物料之间产生剧烈碰撞，物料得到进一步破碎，然后搅拌磨的搅拌轴改变方向，反向高速运转10-20分钟，物料进一步破碎，制得混合物A；
3.3)利用研磨机对混合物A再次进行研磨，研磨时间为1-2h，利用加热炉对其进行加热处理，且热处理时间为1.5-2h，加热完成之后放入冷藏室冷藏，使其成型，然后将其放入高速涡流机中进行粉碎，粉碎后的混合物进行两次分离，最终制得非金属矿物粉；
步骤四，将碳酸钙粉末和非金属矿物粉混合，搅拌均匀后进行球磨，得到纳米粉末；
步骤五，在纳米粉末中加入吸尘材料，加水进行充分混合，倒入模具，进行烘干；
步骤六，烘干后取出，晾干，得到空洞状降尘、吸尘材料。
2.如权利要求1所述非金属矿物及水泥厂生产原料制作降尘及吸尘材料的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述煅烧温度为1050℃，常压。
3.如权利要求1所述非金属矿物及水泥厂生产原料制作降尘及吸尘材料的方法，其特征在于，所述非金属矿物为岩浆岩，沉积岩，变质岩，花岗岩，石灰岩，石英岩，闪长岩，玄武岩，石英砂岩，硅质砾岩，花岗片麻岩，页岩，泥岩，绿泥石片岩，云母片岩，玄武岩，石英质砂岩中的一种或多种。
4.如权利要求1所述非金属矿物及水泥厂生产原料制作降尘及吸尘材料的方法，其特征在于，步骤三中，所述非金属矿物进行充分干燥时，干燥温度为200℃，干燥时间为2h。
5.如权利要求1所述非金属矿物及水泥厂生产原料制作降尘及吸尘材料的方法，其特征在于，步骤三中，所述研磨机的速比为1:4:8。
6.如权利要求1所述非金属矿物及水泥厂生产原料制作降尘及吸尘材料的方法，其特征在于，步骤3.3)中，所述冷藏温度为-15至-5℃。
7.如权利要求1所述非金属矿物及水泥厂生产原料制作降尘及吸尘材料的方法，其特征在于，步骤四中，所述球磨具体包括：
1)将碳酸钙粉末和非金属矿物粉的混合物置于球磨机中，滴加少量无水乙醇；
2)球磨10-15min，球磨介质为二氧化锆磨球；
3)球磨后得到球磨粉末，进行晾干；
4)过筛，得到粒径10-80nm的纳米粉末。
8.如权利要求1所述非金属矿物及水泥厂生产原料制作降尘及吸尘材料的方法，其特征在于，所述吸尘材料为硅胶、活性炭、硅藻土、活性氧化铝、沸石中的两种及两种以上组成的材料。
9.如权利要求1所述非金属矿物及水泥厂生产原料制作降尘及吸尘材料的方法，其特征在于，步骤五中，所述烘干的温度为120℃，烘干时间为10h；烘干中进行翻转。
10.一种应用如权利要求1-9所述非金属矿物及水泥厂生产原料制作降尘及吸尘材料的方法制备的非金属矿物及水泥厂生产原料制作的降尘及吸尘材料。
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