CN113003965B - 一种高含油滤料填充物的用水泥窑协同处置方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及废物处理领域，本发明公开了一种高含油滤料填充物的用水泥窑协同处置方法，本方法将滤料填充物粉碎后将吸附在内部的油脂充分暴露出来，然后与经过处理的煤粉混合后作为燃料供给水泥窑焚烧，得到的残渣灰烬与红页岩粉、玻璃粉等原材料制备成为陶瓷外墙砖；本发明利用水泥窑协同处置高含油滤料填充物，既利用了残余油脂的残留热值，为水泥窑提供能源，也使其变成能够制造合格陶瓷外墙砖的原材料，是一种绿色循环，经济环保的处置方法。

Description

一种高含油滤料填充物的用水泥窑协同处置方法
技术领域
本发明涉及废物处理领域，尤其是一种高含油滤料填充物的用水泥窑协同处置方法。
背景技术
滤料填充物大多为多孔无机材料，被广泛应用于产品纯化，污水处理和石油化工等各个领域，各种不同型号，种类的滤料填充物不断的被科研工作者研发出来。
CN108310849A涉及一种新型颗粒滤料及其制备方法。该发明的技术方案如下：一种新型颗粒滤料，颗粒滤料由圆柱料筒、内部骨架和填充物组成，所述内部骨架设置在所述圆柱料筒的内部，所述填充物填充在所述圆柱料筒中；所述圆柱料筒高度为1cm，直径为0.5cm，所述圆柱料筒由复合过滤毡基布制成；所述内部骨架由水合氧化铝、四乙基氢氧化铵与硝酸溶液通过加压热化制成；所述填充物由白炭黑、水合硅铝酸钠钙、十二烷基三甲基溴化铵、四甲基氢氧化铵和碳酸氢钠制成。该发明提供的新型颗粒滤料，大幅度提高颗粒滤料的滤速，并降低反冲洗强度，具有过滤效果好、制备简单、价格低廉、水头损失小等优点。
CN109605851A提出了一种无碱玻璃纤维滤料，其包括聚四氟乙烯层、过滤层、云母纤维层、芳纶纤维层、玻璃纤维层、环氧树脂层等，聚四氟乙烯层与过滤层相连，过滤层与云母纤维层相连，云母纤维层与芳纶纤维层相连，芳纶纤维层与玻璃纤维层相连，玻璃纤维层与环氧树脂层相连，环氧树脂层与无石棉矿物纤维层相连，无石棉矿物纤维层与氮化硅纤维层相连等。该发明能够提高使用寿命，提高稳定性，提高过滤效果，且具有良好的耐化学腐蚀性、导电性和耐热性。
CN109502735A公开了一种抗化学腐蚀的滤料，连接件另外两端均通过固定机构与滤池本体固定连接，细纤维层位于滤料本体外表面，粗纤维层位于细纤维层内表面，基布层位于粗纤维层内表面，耐酸碱保护膜位于基布层内表面，基层位于耐酸碱保护膜内部，装槽位于滤池本体内侧，安装槽上下两端均固定连接有安装件，安装件靠近卡件的一侧均固定连接有限位件。该发明结构新颖，两种规格不同的纤维层均采用聚四氟乙烯纤维束构成的网格结构，使得滤料的抗化学腐蚀性变得更强，且粉尘易剥离，提高了滤料的功能性的同时也使得滤料的使用寿命得到极大的提升，从而使得滤料不仅能有效的固定在滤池中，还使得滤料的拆卸工作变得更加迅速，提高了滤料的实用性。
滤料填充物在使用过后往往都会受到严重的污染，特别是高含油滤料填充物，重新回收利用代价高，处理麻烦，污染性强；目前的处理方法还是以填埋为主，不仅浪费土地资源，还存在污染地下水的危险。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种高含油滤料填充物的用水泥窑协同处置方法。
一种高含油滤料填充物的用水泥窑协同处置方法，其方案为：
S1、粉碎处理，将500-800份的高含油滤料填充物加入到送料装置中，所述的送料装置中设置有粉料斗，将多孔的颗粒状滤料填充物破碎；
S2、造粒处理，将1000-2500份的捏合促进剂和800-1600份的煤粉和加入到混合过滤机中，在转速200-400r/min、温度40-55℃的条件下搅拌反应45-90min；反应结束后，混合过滤机内置的过滤机构对反应产物进行过滤，过滤后得到的亲油改性煤粉加入到捏合机中，然后将破碎后的高含油滤料填充物加入到捏合机中，捏合20-40min，充分混合均匀后得到混合燃料；所述的捏合促进剂为一种煤粉表面亲油改性剂，按照以下方法制备：
按照质量份数，将10-30份的高含氢硅油，加入0.5-0.8份的(2,7-辛二烯-1-基)琥珀酸酐，温度80-90oC，搅拌反应5-10min后加入0.1-0.8份的油胺，然后加入0.01-0.05份铂碳催化剂，反应温度80-90oC，反应2-4h，即可得到所述的一种煤粉表面亲油改性剂；
所述高含氢硅油的结构式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
为市售市售产品，如安徽艾约塔硅油有限公司生产的IOTA202高含氢硅油。
高含氢硅油与(2,7-辛二烯-1-基)琥珀酸酐，油胺发生硅氢加成反应，其部分反应机理的方程式示意如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
Figure DEST_PATH_IMAGE003
Figure DEST_PATH_IMAGE004
进一步的，琥珀酸酐与油胺可以生成二酰单油胺化合物。
S3、协同处置，将制备好的混合燃料投入到水泥窑中，作为水泥窑燃料焚烧利用；
S4、废渣利用，将 450-600份的焚烧废渣与200-300份的红页岩粉，100-150份的玻璃粉，50-100份的白云石份和30-60份的氧化铝粉加入到球磨机中，并加入质量份数为5%-10%的粘合剂，干磨30-120min，后在模具中以30-40MPa的压力下压制成型，然后经过烧制，激光烧结，抛光后即可得到陶瓷外墙砖。
所述的IOTA202高含氢硅油为甲基硅酸钠或羟基含氢硅油或乙基硅油。
所述的玻璃粉为钠钙硅玻璃或高硅氧玻璃或铝硅酸盐玻璃。
所述的粘合剂为聚乙烯醇乙烯醋酸乙烯酯共聚物或聚乙二醇。
所述的球磨采用的磨球和原材料的质量比为1.5-4.0:1。
所述的球磨采用氧化铝球石作为球磨介质。
本发明公开了一种高含油滤料填充物的用水泥窑协同处置方法，本方法将滤料填充物粉碎后将吸附在内部的油脂充分暴露出来，然后与经过处理的煤粉混合后作为燃料供给水泥窑焚烧，得到的残渣灰烬与红页岩粉、玻璃粉等原材料制备成为陶瓷外墙砖；本发明使用的经过处理的煤粉，使用高含氢硅油与(2,7-辛二烯-1-基)琥珀酸酐，油胺发生硅氢加成反应产物进一步的，琥珀酸酐与油胺可以生成二酰单油胺化合物，生成的煤粉表面亲油改性剂，具有较好的亲油性，能充分的与含有大量油脂的滤料填充物混合均匀，充分燃烧废渣中含有的油脂，防止不充分的燃烧残留的碳化物在制作陶瓷外墙砖过程中导致砖体强度下降，孔隙变多，吸水率变大，影响陶瓷外墙砖的质量；本发明利用水泥窑协同处置高含油滤料填充物，既利用了残余油脂的残留热值，为水泥窑提供能源，也使其变成能够制造合格陶瓷外墙砖的原材料，是一种绿色循环，经济环保的处置方法。
附图说明
图1为实施例1使用的(2,7-辛二烯-1-基)琥珀酸酐的核磁共振(1HNMR) 核磁共振谱图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对该发明作进一步说明：
所述高含油滤料主要来自原油采集行业，主要成分如下，其余为油：
SiO<sub>2</sub> Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> CaO SO<sub>3</sub>
0.51 ND 0.01 0.00 9.30
Na<sub>2</sub>O K<sub>2</sub>O MgO Cl
4.66 4.66 3.49 0.01
实施例1
一种高含油滤料填充物的用水泥窑协同处置方法，其方案为：
S1、粉碎处理，将500kg高含油滤料填充物加入到送料装置中，所述的送料装置中设置有粉料斗，将多孔的颗粒状滤料填充物破碎；
S2、造粒处理，将1000kg捏合促进剂和800kg煤粉和加入到混合过滤机中，在转速200r/min、温度40℃的条件下搅拌反应45min；反应结束后，混合过滤机内置的过滤机构对反应产物进行过滤，过滤后得到的亲油改性煤粉加入到捏合机中，然后将破碎后的高含油滤料填充物加入到捏合机中，捏合20min，充分混合均匀后得到混合燃料；所述的捏合促进剂为一种煤粉表面亲油改性剂，按照以下方法制备：
将10kg的高含氢硅油，加入0.5kg的(2,7-辛二烯-1-基)琥珀酸酐，温度80oC，搅拌反应5min后加入0.1kg的油胺，然后加入0.01kg铂碳催化剂，反应温度80oC，反应2h，即可得到所述的一种煤粉表面亲油改性剂；
S3、协同处置，将制备好的混合燃料投入到水泥窑中，作为水泥窑燃料焚烧利用；
S4、废渣利用，将 450kg焚烧废渣与200kg红页岩粉，100kg玻璃粉，50kg白云石份和30kg氧化铝粉加入到球磨机中，并加入质量份数为5%的粘合剂，干磨30min，后在模具中以30MPa的压力下压制成型，然后经过烧制，激光烧结，抛光后即可得到陶瓷外墙砖。
所述的IOTA202高含氢硅油为甲基硅酸钠。
所述的玻璃粉为钠钙硅玻璃。
所述的粘合剂为聚乙烯醇。
所述的球磨采用的磨球和原材料的质量比为1.5:1。
所述的球磨采用氧化铝球石作为球磨介质。
实施例2
一种高含油滤料填充物的用水泥窑协同处置方法，其方案为：
S1、粉碎处理，将650kg高含油滤料填充物加入到送料装置中，所述的送料装置中设置有粉料斗，将多孔的颗粒状滤料填充物破碎；
S2、造粒处理，将1500kg捏合促进剂和1200kg煤粉和加入到混合过滤机中，在转速300r/min、温度45℃的条件下搅拌反应80min；反应结束后，混合过滤机内置的过滤机构对反应产物进行过滤，过滤后得到的亲油改性煤粉加入到捏合机中，然后将破碎后的高含油滤料填充物加入到捏合机中，捏合30min，充分混合均匀后得到混合燃料；所述的捏合促进剂为一种煤粉表面亲油改性剂，按照以下方法制备：
将20kg的高含氢硅油，加入0.7kg的(2,7-辛二烯-1-基)琥珀酸酐，温度85oC，搅拌反应7min后加入0.5kg的油胺，然后加入0.03kg铂碳催化剂，反应温度85oC，反应3h，即可得到所述的一种煤粉表面亲油改性剂；
S3、协同处置，将制备好的混合燃料投入到水泥窑中，作为水泥窑燃料焚烧利用；
S4、废渣利用，将 550kg焚烧废渣与250kg红页岩粉，130kg玻璃粉，80kg白云石份和40kg氧化铝粉加入到球磨机中，并加入质量份数为8%的粘合剂，干磨90min，后在模具中以35MPa的压力下压制成型，然后经过烧制，激光烧结，抛光后即可得到陶瓷外墙砖。
所述的IOTA202高含氢硅油为羟基含氢硅油。
所述的玻璃粉为高硅氧玻璃。
所述的粘合剂为乙烯醋酸乙烯酯共聚物。
所述的球磨采用的磨球和原材料的质量比为2.5:1。
所述的球磨采用氧化铝球石作为球磨介质。
实施例3
一种高含油滤料填充物的用水泥窑协同处置方法，其方案为：
S1、粉碎处理，将800kg高含油滤料填充物加入到送料装置中，所述的送料装置中设置有粉料斗，将多孔的颗粒状滤料填充物破碎；
S2、造粒处理，将2500kg捏合促进剂和1600kg煤粉和加入到混合过滤机中，在转速400r/min、温度55℃的条件下搅拌反应90min；反应结束后，混合过滤机内置的过滤机构对反应产物进行过滤，过滤后得到的亲油改性煤粉加入到捏合机中，然后将破碎后的高含油滤料填充物加入到捏合机中，捏合40min，充分混合均匀后得到混合燃料；所述的捏合促进剂为一种煤粉表面亲油改性剂，按照以下方法制备：
将30kg的高含氢硅油，加入0.8kg的(2,7-辛二烯-1-基)琥珀酸酐，温度90oC，搅拌反应10min后加入0.8kg的油胺，然后加入0.05kg铂碳催化剂，反应温度90oC，反应4h，即可得到所述的一种煤粉表面亲油改性剂；
S3、协同处置，将制备好的混合燃料投入到水泥窑中，作为水泥窑燃料焚烧利用；
S4、废渣利用，将600kg焚烧废渣与300kg红页岩粉，150kg玻璃粉，100kg白云石份和60kg氧化铝粉加入到球磨机中，并加入质量份数为10%的粘合剂，干磨120min，后在模具中以40MPa的压力下压制成型，然后经过烧制，激光烧结，抛光后即可得到陶瓷外墙砖。
所述的IOTA202高含氢硅油为乙基硅油。
所述的玻璃粉为铝硅酸盐玻璃。
所述的粘合剂为聚乙二醇。
所述的球磨采用的磨球和原材料的质量比为4.0:1。
所述的球磨采用氧化铝球石作为球磨介质。
以上实施例的本发明制备的陶瓷砖按照GB/T3810.3国家标准测定抗折强度和吸水率。其测试结果如下表所示：
抗折强度（MPa） 吸水率（%）
实施例1 72.4 0.14
实施例2 74.8 0.08
实施例3 75.4 0
对比例1
一种高含油滤料填充物的用水泥窑协同处置方法，其方案为：
S1、粉碎处理，将500kg高含油滤料填充物加入到送料装置中，所述的送料装置中设置有粉料斗，将多孔的颗粒状滤料填充物破碎；
S2、造粒处理，将1000kg捏合促进剂和800kg煤粉和加入到混合过滤机中，在转速200r/min、温度40℃的条件下搅拌反应45min；反应结束后，混合过滤机内置的过滤机构对反应产物进行过滤，过滤后得到的亲油改性煤粉加入到捏合机中，然后将破碎后的高含油滤料填充物加入到捏合机中，捏合20min，充分混合均匀后得到混合燃料；所述的捏合促进剂为一种煤粉表面亲油改性剂，按照以下方法制备：
将10kg的高含氢硅油，加入0.1kg的油胺，然后加入0.01kg铂碳催化剂，反应温度80oC，反应2h，即可得到所述的一种煤粉表面亲油改性剂；
S3、协同处置，将制备好的混合燃料投入到水泥窑中，作为水泥窑燃料焚烧利用；
S4、废渣利用，将 450kg焚烧废渣与200kg红页岩粉，100kg玻璃粉，50kg白云石份和30kg氧化铝粉加入到球磨机中，并加入质量份数为5%的粘合剂，干磨30min，后在模具中以30MPa的压力下压制成型，然后经过烧制，激光烧结，抛光后即可得到陶瓷外墙砖。
所述的IOTA202高含氢硅油为甲基硅酸钠。
所述的玻璃粉为钠钙硅玻璃。
所述的粘合剂为聚乙烯醇。
所述的球磨采用的磨球和原材料的质量比为1.5:1。
所述的球磨采用氧化铝球石作为球磨介质。
对比例2
一种高含油滤料填充物的用水泥窑协同处置方法，其方案为：
S1、粉碎处理，将500kg高含油滤料填充物加入到送料装置中，所述的送料装置中设置有粉料斗，将多孔的颗粒状滤料填充物破碎；
S2、造粒处理，将1000kg水和800kg煤粉和加入到混合过滤机中，在转速200r/min、温度40℃的条件下搅拌反应45min；反应结束后，混合过滤机内置的过滤机构对反应产物进行过滤，过滤后得到的亲油改性煤粉加入到捏合机中，然后将破碎后的高含油滤料填充物加入到捏合机中，捏合20min，充分混合均匀后得到混合燃料；
S3、协同处置，将制备好的混合燃料投入到水泥窑中，作为水泥窑燃料焚烧利用；
S4、废渣利用，将 450kg焚烧废渣与200kg红页岩粉，100kg玻璃粉，50kg白云石份和30kg氧化铝粉加入到球磨机中，并加入质量份数为5%的粘合剂，干磨30min，后在模具中以30MPa的压力下压制成型，然后经过烧制，激光烧结，抛光后即可得到陶瓷外墙砖。
所述的玻璃粉为钠钙硅玻璃。
所述的粘合剂为聚乙烯醇。
所述的球磨采用的磨球和原材料的质量比为1.5:1。
所述的球磨采用氧化铝球石作为球磨介质。
对比例3
一种高含油滤料填充物的用水泥窑协同处置方法，其方案为：
S1、粉碎处理，将500kg高含油滤料填充物加入到送料装置中，所述的送料装置中设置有粉料斗，将多孔的颗粒状滤料填充物破碎；
S2、造粒处理，将1000kg捏合促进剂和800kg煤粉和加入到混合过滤机中，在转速200r/min、温度40℃的条件下搅拌反应45min；反应结束后，混合过滤机内置的过滤机构对反应产物进行过滤，过滤后得到的亲油改性煤粉加入到捏合机中，然后将破碎后的高含油滤料填充物加入到捏合机中，捏合20min，充分混合均匀后得到混合燃料；所述的捏合促进剂为一种煤粉表面亲油改性剂，按照以下方法制备：
将10kg的高含氢硅油，加入0.5kg的(2,7-辛二烯-1-基)琥珀酸酐，温度80oC，搅拌反应5min，然后加入0.01kg铂碳催化剂，反应温度80oC，反应2h，即可得到所述的一种煤粉表面亲油改性剂；
S3、协同处置，将制备好的混合燃料投入到水泥窑中，作为水泥窑燃料焚烧利用；
S4、废渣利用，将 450kg焚烧废渣与200kg红页岩粉，100kg玻璃粉，50kg白云石份和30kg氧化铝粉加入到球磨机中，并加入质量份数为5%的粘合剂，干磨30min，后在模具中以30MPa的压力下压制成型，然后经过烧制，激光烧结，抛光后即可得到陶瓷外墙砖。
所述的IOTA202高含氢硅油为甲基硅酸钠。
所述的玻璃粉为钠钙硅玻璃。
所述的粘合剂为聚乙烯醇。
所述的球磨采用的磨球和原材料的质量比为1.5:1。
所述的球磨采用氧化铝球石作为球磨介质。
以上对比例的本发明制备的陶瓷砖按照GB/T3810.3国家标准测定抗折强度和吸水率。其测试结果如下表所示：
抗折强度（MPa） 吸水率（%）
对比例1 62.1 0.53
对比例2 55.6 2.41
对比例3 59.3 0.69

Claims (5)

1.一种高含油滤料填充物的用水泥窑协同处置方法，其方案为：
S1、粉碎处理，将500-800份的高含油滤料填充物加入到送料装置中，所述的送料装置中设置有粉料斗，将多孔的颗粒状滤料填充物破碎；
S2、造粒处理，将1000-2500份的捏合促进剂和800-1600份的煤粉和加入到混合过滤机中，在转速200-400r/min、温度40-55℃的条件下搅拌反应45-90min；反应结束后，混合过滤机内置的过滤机构对反应产物进行过滤，过滤后得到的亲油改性煤粉加入到捏合机中，然后将破碎后的高含油滤料填充物加入到捏合机中，捏合20-40min，充分混合均匀后得到混合燃料；
所述的捏合促进剂为一种煤粉表面亲油改性剂，按照以下方法制备：
按照质量份数，将10-30份的高含氢硅油，加入0.5-0.8份的(2,7-辛二烯-1-基)琥珀酸酐，温度80-90oC，搅拌反应5-10min后加入0.1-0.8份的油胺，然后加入0.01-0.05份铂碳催化剂，反应温度80-90oC，反应2-4h，即可得到所述的一种煤粉表面亲油改性剂；
所述煤粉表面亲油改性剂使用高含氢硅油与(2,7-辛二烯-1-基)琥珀酸酐，油胺发生硅氢加成反应，琥珀酸酐与油胺生成二酰单油胺化合物，生成的煤粉表面亲油改性剂；
S3、协同处置，将制备好的混合燃料投入到水泥窑中，作为水泥窑燃料焚烧利用；
S4、废渣利用，将 450-600份的焚烧废渣与200-300份的红页岩粉，100-150份的玻璃粉，50-100份的白云石份和30-60份的氧化铝粉加入到球磨机中，并加入质量份数为5%-10%的粘合剂，干磨30-120min，后在模具中以30-40MPa的压力下压制成型，然后经过烧制，激光烧结，抛光后即可得到陶瓷外墙砖。
2.根据权利要求1所述的一种高含油滤料填充物的用水泥窑协同处置方法，其特征在于：所述的玻璃粉为钠钙硅玻璃或高硅氧玻璃或铝硅酸盐玻璃。
3.根据权利要求1所述的一种高含油滤料填充物的用水泥窑协同处置方法，其特征在于：所述的粘合剂为聚乙烯醇乙烯醋酸乙烯酯共聚物或聚乙二醇。
4.根据权利要求1所述的一种高含油滤料填充物的用水泥窑协同处置方法，其特征在于：所述的球磨采用的磨球和原材料的质量比为1.5-4.0:1。
5.根据权利要求1所述的一种高含油滤料填充物的用水泥窑协同处置方法，其特征在于：所述的球磨采用氧化铝球石作为球磨介质。
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