CN112694283A

CN112694283A - 一种人造石材和利用固体危废制备人造石材的方法

Info

Publication number: CN112694283A
Application number: CN202110075966.1A
Authority: CN
Inventors: 李智
Original assignee: Qingyuan Jingu Zhilian Environmental Protection Industry Research Institute Co ltd
Current assignee: Qingyuan Jingu Zhilian Environmental Protection Industry Research Institute Co ltd
Priority date: 2021-01-20
Filing date: 2021-01-20
Publication date: 2021-04-23
Anticipated expiration: 2041-01-20
Also published as: CN112694283B

Abstract

本发明属于废物处理领域，具体为一种人造石材，包括如下百分比组分：树脂8‑10wt％；颗粒65‑75％；适量的固化剂；余量的粉末；所述颗粒为危废回收熔炼得到的熔渣；所述粉末为危废处理得到的飞灰经玻璃化转化得到的玻璃体粉末。该方案将实现了飞灰和熔渣的综合利用；本方案将必须对飞灰进行玻璃化处理，为飞灰找到了合适的利用途径；飞灰中的无机盐经过2次固化，第一次玻璃化固化，第二次树脂固化，使其无机盐稳定，避免使用过程中造成污染；本发明的人造石材达到普通人造石材的同等性能。

Description

一种人造石材和利用固体危废制备人造石材的方法

技术领域

本发明涉及废物回收领域，具体为一种人造石材和利用固体危废制备人造石材的方法。

背景技术

CN202010563568.X公开了脱硫石膏工业废渣模制外挂轻质石材，按重量百分比，脱硫石膏40.0％～50.0％，氧化镁29.85％～40.25％，硫酸镁10.0％～15.0％，柠檬酸0.15％～0.25％，减水剂0.10％～0.25％，聚合物粉末，0.50％～0.80％，纤维2.50％～3.20％，颜料0.5％～1.0％；所述的氧化镁选用煅烧温度为400度，目数为400的工业级纯度为90％以上的白色粉末。提升硫氧镁水泥的耐水性和人造石材的韧性和强度，其内部含有的大量微孔隙，大幅度降低人造石材的密度，实现人造石材的保温隔热、调湿及隔音等多功能性。实现工业废弃物的再生利用，工业废渣脱硫石膏安全可靠的处治，利用率高达40％以上。

CN201910377686.9公开了一种基于石材加工废料的人造无机石及其制备方法，涉及人造石材制备技术领域和固体废弃物综合利用领域。该人造无机石以水泥为无机粘结剂，结合石材加工产生的废料如矿山边角料和石粉等，有效解决了一部分石材加工废料堆积对环境造成的污染，石粉的加入可降低减水剂的用量，达到固废高值化利用和环保的目的。具有良好的应用前景。制备出人造无机石板材吸水率低，具有较高的巴氏硬度和较好的耐磨性，有力地解决环境污染问题，降低生产成本，室内室外均可适用。

上述方案都是采用了工业或石材领域的废弃物来制备人造石材。

人造石材的配方可参考CN201810811927.1，骨料50-70％，抗氧化剂2-5％，填充料6-10％，交联剂1-4％，消泡剂1-4％，木质素4-8％，胶粘剂2-5％，树脂8-15％，颜料6-12％，水20-40％。

CN202011066501.1公开了一种采用火法冶炼得到的含铁熔渣制备人造石材的方法，属于火法冶炼得到的含铁熔渣节能环保高效利用的技术领域。该方法是在火法冶炼得到的含铁熔渣中添加质量百分含量为0.1～10％的改质剂，不需要额外加热，利用熔渣余热直接熔解含碱金属氧化物的改质剂，或者同时辅助喷吹气体方式来控制熔渣气氛；改质后熔渣在高于1150℃温度下保温10～60min后进行成型，并经过热处理形成人造石材；所述人造石材中的主晶相为磁铁矿，所述人造石材成分的质量百分含量为：0.5％<Na2O+K2O<8％；25％<Fe2O3<65％。人造石材为黑色人造花岗岩石材、普通耐磨耐腐蚀的铸石制品或含磁铁矿的功能性陶瓷材料。

上述方案普遍存在的问题在于：现有的人造石材没法采用固废来制作，即使是如CN202011066501.1其也仅仅是采用铁熔渣中硅含量、铁含量高的特性做出仿人造石材的产品，传统的人造石材大多采用骨料、粉料、树脂制备，所以本案最核心的诉求是：如何实现固体危废处理后的二级废物的重复利用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用固体危废制备人造石材的方法，该方案将实现了飞灰和熔渣的综合利用；本方案将必须对飞灰进行玻璃化处理，为飞灰找到了合适的利用途径；飞灰中的无机盐经过2次固化，第一次玻璃化固化，第二次树脂固化，使其无机盐稳定，避免使用过程中造成污染；本发明的人造石材达到普通人造石材的同等性能。

在不做特殊说明的情况下，本发明的％、份均为重量百分比和重量份，M代表mol/L。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种人造石材，包括如下百分比组分：

树脂8-10wt％；

颗粒65-75％；

适量的固化剂；

余量的粉末；

所述颗粒为危废回收熔炼得到的熔渣；

所述粉末为危废处理得到的飞灰经玻璃化转化得到的玻璃体粉末。

本发明的熔渣一般是指含重金属、过渡金属的危废熔炼后的熔渣，该危废熔炼后分为熔渣和熔体，熔体合金重新回收，熔渣在以往大多采用填埋或其他方式处理。熔渣中并不含过多的可溶性无机盐。

飞灰在上述的危废熔炼中会随着燃气尾气中伴随，但是飞灰更多的是对生活类危废垃圾进行处理后得到，飞灰中以无机硅氧化物和氧化铝为主，此外含有大量的可溶性的无机盐。

飞灰经过玻璃化转化后，可将无机盐固定在玻璃体中，实现无机盐的第一次固定。

将飞灰、颗粒、树脂固化成型得到人造石材后，无机盐可实现第二次固定，经过上述的处理，本发明的石材在性能同等或优于人造石材的前提下，可实现对飞灰中无机盐的锁定。

在上述的人造石材中，所述树脂为环氧树脂。

同时，本发明还公开了一种利用固体危废制备如上所述的人造石材的方法，包括如下步骤：

步骤1：收集固体危废处理后得到的熔渣和飞灰；

步骤2：将飞灰在玻璃化转化温度条件下转化为玻璃体，并研磨成粉末；

步骤3：将熔渣粉碎成20-120目的颗粒；

步骤4：将步骤2的粉末、步骤3的颗粒以及树脂、固化剂混合，并成型得到人造石材。

在上述的利用固体危废制备人造石材的方法中，所述步骤2的颗粒的粒径为20-40目、40-70目、70-120目；其中，20-40目、40-70目、70-120目的颗粒的重量比为17-22:20-30:20-30。

在上述的利用固体危废制备人造石材的方法中，所述步骤2的玻璃化转化温度为1250-1300℃。

在上述的利用固体危废制备人造石材的方法中，所述粉末的粒径为350-450目。

在上述的利用固体危废制备人造石材的方法中，步骤4中，还添加有氧化铝，人造石材中，氧化铝的总含量为17-19％。

一般情况下，在飞灰和熔渣之外还需要额外补充相当于人造石材总重的3-5％氧化铝。

在上述的利用固体危废制备人造石材的方法中，所述步骤4在抽真空的条件下、在加压的情况下制备得到。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的方案将实现了飞灰和熔渣的综合利用；本方案将必须对飞灰进行玻璃化处理，为飞灰找到了合适的利用途径；飞灰中的无机盐经过2次固化，第一次玻璃化固化，第二次树脂固化，使其无机盐稳定，避免使用过程中造成污染；本发明的人造石材达到普通人造石材的同等性能。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种利用固体危废制备如上所述的人造石材的方法，包括如下步骤：

步骤1：收集固体危废处理后得到的熔渣和飞灰；

步骤2：将飞灰在玻璃化转化温度条件下转化为玻璃体，并研磨成粉末，粒径为350-450目；

颗粒和粉末的比例控制在65:25；

飞灰进行玻璃化转化的温度为1250-1300℃；

步骤3：将熔渣粉碎成20-120目的颗粒；

具体来说，颗粒的粒径为20-40目、40-70目、70-120目；其中，20-40目、40-70目、70-120目的颗粒的重量比为20:25:30。

不同粒径的颗粒组成骨架体系，相比于相同粒径的颗粒，其制备得到的人造石结构更为稳定。

步骤4：将步骤2的粉末、步骤3的颗粒以及树脂、固化剂混合，抽真空的条件下、在加压的情况下制备得到人造石材。真空度小于等于-0.1MPa，在专用压力机中，压力100-140T。

具体来说，粉末、颗粒、环氧树脂、固化剂的重量比例为25：65：9.8：0.2；

体系中，总氧化铝的含量为17％。

实施例2

步骤1：收集固体危废处理后得到的熔渣和飞灰；

步骤3：将熔渣粉碎成20-120目的颗粒；

具体来说，颗粒的粒径为20-40目、40-70目、70-120目；其中，20-40目、40-70目、70-120目的颗粒的重量比为17:30:30。

步骤4：将步骤2的粉末、步骤3的颗粒以及树脂、固化剂以及氧化铝混合，抽真空的条件下、在加压的情况下制备得到人造石材。真空度小于等于-0.1MPa，在专用压力机中，压力100-140T。

具体来说，粉末、颗粒、环氧树脂、固化剂、氧化铝的重量比例为15：70：9.8：0.2：5；

体系中，总氧化铝的含量为17.5％。

实施例3

步骤1：收集固体危废处理后得到的熔渣和飞灰；

步骤3：将熔渣粉碎成20-120目的颗粒；

具体来说，颗粒的粒径为20-40目、40-70目、70-120目；其中，20-40目、40-70目、70-120目的颗粒的重量比为17:30:25。

具体来说，粉末、颗粒、环氧树脂、固化剂、氧化铝的重量比例为12：75：9.5：0.5：3；

体系中，总氧化铝的含量为17％。

实施例4

步骤1：收集固体危废处理后得到的熔渣和飞灰；

步骤3：将熔渣粉碎成20-120目的颗粒；

具体来说，颗粒的粒径为20-40目、40-70目、70-120目；其中，20-40目、40-70目、70-120目的颗粒的重量比为22:20:30。

具体来说，粉末、颗粒、环氧树脂、固化剂、氧化铝的重量比例为20：65：9.5：0.5：5；

体系中，总氧化铝的含量为18％。

实施例1-4制备得到的人造石材的优势如下：

1、其性能媲美采用石粉、树脂制备在相同的真空加压工艺下得到的石材。

2、飞灰经过玻璃化实现了无机盐的一次固定；

3、粉末和熔渣经过树脂固化，实现了无机盐的二次固定；

4、二次无机盐固定可有效的降低固体危废应用于环氧树脂中对环氧树脂的腐蚀，提高材料的使用寿命；

5、本发明最突出的地方在于，通过综合化的利用，可将垃圾资源回收公司中废料最多的两种物料-熔渣和飞灰进行了同时利用，这具有非常高效的利用率，具有非常广泛的应用前景。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims

1.一种人造石材，其特征在于，包括如下百分比组分：

树脂8-10wt％；

颗粒65-75％；

适量的固化剂；

余量的粉末；

所述颗粒为危废回收熔炼得到的熔渣；

2.根据权利要求1所述的人造石材，其特征在于，所述树脂为环氧树脂。

3.一种利用固体危废制备如权利要求1或2所述的人造石材的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：收集固体危废处理后得到的熔渣和飞灰；

步骤3：将熔渣粉碎成20-120目的颗粒；

4.根据权利要求3所述的利用固体危废制备人造石材的方法，其特征在于，所述步骤2的颗粒的粒径为20-40目、40-70目、70-120目；其中，20-40目、40-70目、70-120目的颗粒的重量比为17-22:20-30:20-30。

5.根据权利要求3所述的利用固体危废制备人造石材的方法，其特征在于，所述步骤2的玻璃化转化温度为1250-1300℃。

6.根据权利要求3所述的利用固体危废制备人造石材的方法，其特征在于，所述粉末的粒径为350-450目。

7.根据权利要求3所述的利用固体危废制备人造石材的方法，其特征在于，步骤4中，还添加有氧化铝，人造石材中，氧化铝的总含量为17-19％。

8.根据权利要求1所述的利用固体危废制备人造石材的方法，其特征在于，所述步骤4在抽真空的条件下、在加压的情况下制备得到。