CN112812573A - 一种利用废水处理沉淀物作为阻燃填料制备硅橡胶复合绝热材料的方法 - Google Patents

一种利用废水处理沉淀物作为阻燃填料制备硅橡胶复合绝热材料的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于固体废弃物资源化利用技术领域，具体涉及一种利用废水处理沉淀物作为阻燃填料制备硅橡胶复合绝热材料的方法。本发明利用镁法脱硫废弃物作为镁源，含有六价铬的废水作为铬源，在酸性条件下充分反应后，调节pH至中性，使铬镁形成共沉淀；将沉淀绿泥压滤脱水后，于100℃干燥脱水，将干燥后的试样在马弗炉中高温焙烧得到墨绿色铬镁尖晶石粉体（阻燃填料）；将甲基乙烯基硅橡胶（VMQ）、甲基苯基乙烯基硅橡胶（PVMQ）、白炭黑、羟基硅油及硫化剂DPC按一定比率混炼并静置24h后再加入阻燃材料后充分混炼，将上述混炼好的硅橡胶混炼胶置于平板硫化机中，加压加温进行一次硫化，取出试样后再放入电热鼓风干燥箱中进行二次硫化，即可得到产品。本发明将废弃物无害化处理的同时，实现废弃物的资源化利用，从而产生明显的经济效益、社会效益及环境效益。

Description

一种利用废水处理沉淀物作为阻燃填料制备硅橡胶复合绝热 材料的方法
技术领域
本发明属于固体废弃物资源化利用技术领域，具体涉及一种利用废水处理沉淀物作为阻燃填料制备硅橡胶复合绝热材料的方法。
背景技术
目前，含铬废水处理中往往注重将高毒性的六价铬还原并从水中沉淀分离，而形成的重金属沉淀缺乏低成本、高附加值的资源化利用途径，如果对沉淀物进行无害化处理则导致水处理成本过高，增加企业负担；如不处置则容易导致二次污染，对环境造成潜在危害，造成了“治水不治泥，污染大转移”的尴尬局面，因此，为重金属废水沉淀物寻找到成本低廉、附加值高的资源化利用方式迫在眉睫。
本发明采用含铬废水及氧化镁烟气脱硫废弃物为原料，合成铬镁尖晶石粉体，并进一步制备了以铬镁尖晶石为阻燃填料的耐火硅橡胶，并以《GJB 323A-1996 烧蚀材料烧蚀试验方法》中所述方法对该绝热材料进行烧蚀性能测定，其绝热性能良好。
本发明流程简单，成本低廉，实现多种废弃物的高附加值资源化利用。
发明内容
本发明提供一种利用废水处理沉淀物作为阻燃填料制备硅橡胶复合绝热材料的方法，该方法利用含铬废水及镁法烟气脱硫废弃物合成阻燃填料，制备了性能良好的硅橡胶复合绝热材料，对废弃物无害化处理的同时，实现废弃物的高附加值资源化利用，具有显著的经济效益、社会效益及环境效益。
1.一种利用废水处理沉淀物作为阻燃填料制备硅橡胶复合绝热材料的方法，其特征在于按照以下步骤进行：
（1）利用镁法脱硫渣作为镁源，含有六价铬的工业废水作为铬源，将二者在反应池中持续搅拌并利用无机酸调节反应pH=2.0-4.5，反应10-50 min后，用碱性物质调节pH至中性，搅拌10-50 min，静置沉淀；将沉淀绿泥压滤脱水后，于100℃干燥，得到填料前驱体。
（2）将干燥后的前驱体在马弗炉中于600~1200 ℃下焙烧1.0-5.0 h；将焙烧后的样品经过0.5mol/L的稀盐酸洗涤30 min，过滤干燥得墨绿色的铬镁尖晶石粉体。
（3）将甲基乙烯基硅橡胶（VMQ）和甲基苯基乙烯基硅橡胶（PVMQ）加入双辊开炼机，塑炼包辊后，再加入一定比例白炭黑、羟基硅油及硫化剂（过氧化二异丙苯DPC），继续混炼至颜色较均匀，出片待用，常温放置24 h。其中主要成分的质量比例范围：VMQ及PVMQ各50份，白炭黑为10-30份，羟基硅油为1-5份，硫化剂DCP为1-4份。
（4）将上述混炼好的硅橡胶基底于开炼机中混炼至柔软，分次加入一定量的墨绿色铬镁尖晶石粉体，继续混炼0.5h，铬镁尖晶石粉体总量为5-30份。
（5）将上述混炼好的硅橡胶混炼胶置于平板硫化机中，在压强5.0-10 MPa、150-200℃下硫化10-30 min，取出试样放入电热鼓风干燥箱中于200-280℃下进行二次硫化1.0-3. 0 h，即可得到产品。
与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是：
本发明既解决了含铬沉泥二次污染及占地问题，也降低了硅橡胶复合绝热材料的生产成本，实现了废弃物的低成本、高附加值资源化利用。
附图说明
图1为本发明实施例中所制备的铬镁尖晶石阻燃填料SEM图。
图2为本发明实施例中所制备的硅橡胶复合绝热材料照片。
图3为本发明实施例中所制备的硅橡胶复合绝热材料烧蚀待测试样照片。
具体实施方式
下面通过实例对本发明所述的方法和技术加以说明，实际应用中，不限于此。
实施例1
本实施例的一种利用废水处理沉淀物作为阻燃填料制备硅橡胶复合绝热材料的方法，按照以下步骤进行：
1.一种利用废水处理沉淀物作为阻燃填料制备硅橡胶复合绝热材料的方法，其特征在于按照以下步骤进行：
（1）利用镁法脱硫渣作为镁源，含有六价铬的工业废水作为铬源，将二者在反应池中持续搅拌并利用无机酸调节反应pH=2.5，反应15 min后，用碱性物质调节pH=7.5，搅拌20min，静置沉淀；将沉淀绿泥压滤脱水后，于100℃干燥，得到填料前驱体。
（2）将干燥后的前驱体在马弗炉中于850 ℃下焙烧1.0 h；将焙烧后的样品经过0.5mol/L的稀盐酸洗涤30 min，过滤干燥得墨绿色的铬镁尖晶石粉体。
（3）取甲基乙烯基硅橡胶和甲基苯基乙烯基硅橡胶各50份加入双辊开炼机，塑炼包辊后，再加入20份白炭黑、3份羟基硅油及2份硫化剂DPC，继续混炼至颜色较均匀，出片待用，常温放置24 h。
（4）将上述混炼好的硅橡胶基底于开炼机中混炼至柔软，分次加入一定量的墨绿色铬镁尖晶石粉体，继续混炼0.5 h，铬镁尖晶石粉体总量为20份。
（5）将上述混炼好的硅橡胶混炼胶置于平板硫化机中，在压强8.0 MPa、180℃下硫化15 min，取出试样放入电热鼓风干燥箱中于220℃下进行二次硫化2.0 h，即可得到产品。
经《GJB 323A-1996 烧蚀材料烧蚀试验方法》所述方法检测，该产品线烧蚀率为可达0.085 mm/s。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施案例，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披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种利用废水处理沉淀物作为阻燃填料制备硅橡胶复合绝热材料的方法，其特征在于按照以下步骤进行：
（1）利用镁法脱硫渣作为镁源，含有六价铬的工业废水作为铬源，将二者在反应池中持续搅拌并利用无机酸调节反应pH=2.0-4.5，反应10-50 min后，用碱性物质调节pH至中性，搅拌10-50 min，静置沉淀；将沉淀绿泥压滤脱水后，于100℃干燥，得到填料前驱体；
（2）将干燥后的前驱体在马弗炉中于600~1200 ℃下焙烧1.0-5.0 h；将焙烧后的样品经过0.5mol/L的稀盐酸洗涤30 min，过滤干燥得墨绿色的铬镁尖晶石粉体；
（3）将甲基乙烯基硅橡胶（VMQ）和甲基苯基乙烯基硅橡胶（PVMQ）加入双辊开炼机，塑炼包辊后，再加入一定比例白炭黑、羟基硅油及硫化剂（过氧化二异丙苯DPC），继续混炼至颜色较均匀，出片待用，常温放置24 h；
（4）将上述混炼好的硅橡胶基底于开炼机中混炼至柔软，分次加入一定量的墨绿色铬镁尖晶石粉体，继续混炼0.5h；
（5）将上述混炼好的硅橡胶混炼胶置于平板硫化机中，在压强5.0-10 MPa、150-200℃下硫化10-30 min，取出试样放入电热鼓风干燥箱中于200-280℃下进行二次硫化1.0-3. 0h，即可得到产品。
2.根据权利要求1所述一种利用废水处理沉淀物作为阻燃填料制备硅橡胶复合绝热材料的方法，其特征在于所述的镁法脱硫渣属于湿式氧化镁法烟气脱硫所产生的废弃物，含六价铬废水为钒工业废水、电镀废水、制革废水中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述一种利用废水处理沉淀物作为阻燃填料制备硅橡胶复合绝热材料的方法，其特征在于铬镁尖晶石前驱体的焙烧温度为600~1200℃，焙烧时间为1.0-5.0h。
4.根据权利要求1所述一种利用废水处理沉淀物作为阻燃填料制备硅橡胶复合绝热材料的方法，其特征在于所述的耐火硅橡胶中主要成分的质量比例范围：VMQ及PVMQ各50份，白炭黑为10-30份，羟基硅油为1-5份，硫化剂DCP为1-4份，铬镁尖晶石粉体为5-30份。
5.根据权利要求1所述一种利用废水处理沉淀物作为阻燃填料制备硅橡胶复合绝热材料的方法，其特征在于硅橡胶硫化压强为5.0-10 MPa、硫化温度为150-200℃、硫化时间为10-30 min，二次硫化温度为200-280℃、二次硫化时间1.0-3. 0 h。
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