专利名称：一种铝塑包装废物资源化利用为硅酸盐水泥铝质校正剂的方法
技术领域：
本发明涉及一种铝塑包装废物资源化利用为硅酸盐水泥铝质校正剂的方法，具体涉及铝塑包装废物的资源化利用方法，属于固体废物处理技术领域。
背景技术：
铝箔在包装中占有重要地位，2007年，我国铝箔年产量100万吨，居世界第一位，中国每年消费约16. 13万吨铝箔，其中卷烟、食品、乳制品和日化品包装用铝箔分别占34. 5%、18. 2%、8. 2%和4. 5% ;其他占9. 1%。目前，包装业用铝占铝加工材消费量的21%。铝塑包装是招箔应用的主要途径，由招、聚乙烯(Polyethylene, PE)及纸质构成,具有回收价值高、产生量大的特点。我国每年待回收的铝箔纸约10-20万吨。按6:3:1 (纸浆铝其他)的比例，约含纸浆6-12万吨，铝3-6万吨。因此，铝的复合包装具有可观的回收再利用 价值。开发经济有效的铝塑复合包装回收利用技术，是促进铝塑复合包装行业可持续发展的重要途径。铝塑复合包装由于其热压合成型工艺使得铝和塑料紧密结合，难以通过普通的物理化学方法进行有效分离。目前的铝塑复合材料的回收技术不能够一次性解决材料完全分离，而存在着其他物质残留、催化剂用量大而增加生产成本以及原材料损耗等诸多问题。虽然热处理方法可以回收铝，但是塑料在热化学过程中容易引起二次污染，因此如何实现铝塑复合包装的资源化利用并有效避免二次污染，是亟待解决的科技难题。
发明内容
本发明的目的是针对现有的铝塑复合包装废物处理技术存在铝的分离、纯化效果差，热处理过程塑料产生二次污染的技术问题，而提供一种简洁、高效、低能耗、低污染的铝塑复合包装废物的资源化利用方法。本发明提供铝塑包装废物资源化利用为硅酸盐水泥铝质校正剂的方法，该方法是通过下述步骤实现的先将铝塑复合包装废物进行破碎处理，然后与硅酸盐水泥生料(生料为生产水泥的原料)均匀混合，经过预分解窑，进入干法硅酸盐水泥窑，燃烧得到的固体产物直接作为硅酸盐水泥的铝质校正剂，实现资源化利用。同时塑料可以替代部分水泥窑燃料，实现水泥窑的节能。本发明所采用的水泥窑环境必须为带有预热炉的新型干法水泥窑。煅烧采用直接加热方式，所述直接加热方式的热源为热烟气。熟料率值是控制水泥质量的重要指标，主要包括石灰饱和系数(KH)、硅率(SM)、铝率(AM)三个率值。硅率表示水泥熟料中SiO2与Al2O3和Fe2O3之和的比值，常用SM表示。
cSi(l、SM =-=-
A/X), + FeXl
Z JI j铝率表示熟料中Al2O3和Fe2O3之比，用AM表示。
权利要求
1.一种铝塑包装废物资源化利用为硅酸盐水泥铝质校正剂的方法，该方法是通过下述步骤实现的先将铝塑复合包装废物进行破碎处理，然后与硅酸盐水泥生料均匀混合，经过预分解窑，进入干法硅酸盐水泥窑，燃烧得到的固体产物直接作为硅酸盐水泥的铝质校正剂。
2.如权利要求I所述的一种铝塑包装废物资源化利用为硅酸盐水泥铝质校正剂的方法，该方法是通过下述步骤实现的首先对铝塑复合包装进行成分分析，明确铝和塑料的各自百分含量，将铝塑复合包装进行破碎至粒径小于0. 5cm,破碎处理后的包装废物与硅酸盐水泥生料均匀混合，熟料率值满足饱和比KH=O. 89±0. 02，硅率SM = 2. 5±0. 1，铝率AM = I. 6±0. 1，混合后生料先经过预分解窑，然后进入干法水泥窑内煅烧，煅烧温度为13000C -1450°C。
3.如权利要求I或2所述的一种铝塑包装废物资源化利用为硅酸盐水泥铝质校正剂的方法，对药品泡罩包装进行成分分析，铝和塑料含量的质量百分比分别为10%和90%，原料先经过破碎至粒径小于0. 2cm，药品泡罩包装替代生料中铝质成分的5%，然后与硅酸盐水泥生料进行混合，并在行星研磨仪上混合均匀，饱和比KH = 0. 9，硅率SM = 2. 6，铝率AM =I.5。加水压制成(j5 20mmX15mm生料片，105°C烘干24h后在升降电炉中以20°C /min的升温速率升高到1450°C并锻烧lh，空气中急冷，冷却后将熟料块在行星研磨仪上磨成0. 08mm筛余小于10%的细粉，将煅烧后熟料与去离子水以L/S=0. 3ml/g的比例均匀混合，置于塑料瓶中，密封后置于干燥器内养护，养护时间分别为ld、3d和28d，达到指定的养护周期后，采用1:1的甲醇-丙酮混合液终止水化，具体为采用混合液洗涤样品5min，然后采用该混合液漂洗3次，漂洗后的样品在马弗炉内于60±5°C下烘干2h，对经过煅烧后硅酸盐水泥熟料进行检测，C3S, C2S, C3A和C4AF的含量分别为59. 5%,23. 2%、8. 2%和9. 0，Id抗压强度达到14MPa，3d抗压强度为29MPa，28d抗压强度达到59MPa，初凝时间85min，终凝时间131min。
4.如权利要求I或2所述的一种铝塑包装废物资源化利用为硅酸盐水泥铝质校正剂的方法，对铝塑复合包装进行成分分析，铝含量为35%，原料先经过破碎至粒径小于0. 2cm，然后与硅酸盐水泥生料进行混合，行星研磨仪上混合均匀，铝塑包装替代生料中铝质成分的7.5%,饱和比KH = 0. 89，硅率SM = 2. 55，铝率AM = I. 55，加水压制成IOOmmX 15mm生料片，105°C烘干24h后在升降电炉中以20°C /min的升温速率升高到1450°C并锻烧lh，空气中急冷，冷却后将熟料块在行星研磨仪上磨成0. 08mm筛余小于10%的细粉，将煅烧后硅酸盐水泥熟料与去离子水以L/S=0. 3ml/g的比例均匀混合，置于塑料瓶中，密封后置于干燥器内养护，养护时间为ld、3d和28d，达到指定的养护周期后，采用体积比1:1的甲醇-丙酮混合液终止水化，具体为采用混合液洗涤样品5min，然后采用该混合液漂洗3次，漂洗后的样品在马弗炉内于60±5°C下烘干2h，对经过煅烧后硅酸盐水泥熟料进行检测，C3S、C2S、C3A和C4AF的含量分别为53. 5%,23. 1%、7. 8%和9. 2，Id抗压强度达到12MPa，3d抗压强度为22MPa，28d抗压强度达到56MPa，初凝时间79min，终凝时间125min。
5.如权利要求I或2所述的一种铝塑包装废物资源化利用为硅酸盐水泥铝质校正剂的方法，纸、铝和塑料的含量为45%、34%和21%，采用机械方式将原料撕裂破碎，去除大部分纸，剩下的部分粒径小于0. 2cm与硅酸盐水泥生料进行混合，行星研磨仪上混合均匀，铝塑包装替代生料中铝质成分的10%，饱和比KH=O. 88，硅率SM=2. 5，铝率AM=L 65，加水压制成小IOOmmX 12mm生料片，105°C烘干24h后在升降电炉中以20°C /min的升温速率升高到1450°C并锻烧lh，空气中急冷，冷却后将熟料块在行星研磨仪上磨成0. 08mm筛余小于10%的细粉，将煅烧后水泥熟料与去离子水以L/S=0. 3ml/g的比例均匀混合，置于塑料瓶中，密封后置于干燥器内养护，养护时间为ld、3d和28d。达到指定的养护周期后，采用1:1的甲醇-丙酮混合液终止水化，具体为采用混合液洗涤样品5min，然后采用该混合液漂洗3次，漂洗后的样品在马弗炉内于60±5°C下烘干2h，对经过煅烧后硅酸盐水泥熟料进行检测， C3SX2SX3A和C4AF的含量分别为56%、21%、7. 9%和9. 5，Id抗压强度为14. 5MPa，3d抗压强度为26MPa，28d抗压强度达到54MPa。
全文摘要
一种铝塑包装废物资源化利用为硅酸盐水泥铝质校正剂的方法，主要是针对现有的铝塑复合包装废物处理技术存在铝的分离、纯化效果差，热处理过程塑料产生二次污染的技术问题。该方法是通过下述步骤实现的先将铝塑复合包装废物进行破碎处理，然后与硅酸盐水泥生料均匀混合，经过预分解窑，进入干法硅酸盐水泥窑，燃烧得到的固体产物直接作为硅酸盐水泥的铝质校正剂，实现资源化利用。同时塑料可以替代部分水泥窑燃料，实现水泥窑的节能。本发明所采用的水泥窑环境必须为带有预热炉的新型干法水泥窑。煅烧采用直接加热方式，所述直接加热方式的热源为热烟气。本发明简洁、高效、低能耗、低污染。
文档编号C04B7/42GK102730995SQ20121023404
公开日2012年10月17日 申请日期2012年7月6日 优先权日2012年7月6日
发明者刘耀鑫, 徐杰, 李彦龙, 李润东, 杨天华, 王雷, 魏砾宏 申请人:沈阳航空航天大学