本发明涉及建材制备领域，具体而言，涉及废弃人造岗石制石灰的方法及系统。
背景技术：
人造岗石主要用于装修，而装修完或者工厂加工后剩余的人造岗石均直接被丢弃，据统计贺州市一年废弃人造岗石量大约50万吨，而这50万吨废弃人造岗石难以被再次利用且由于运输麻烦通常直接被丢弃在使用后区域附近，严重占用土地面积，并且造成资源的浪费。由于其所含碳酸钙量比较大，所以其较为适合用于制造石灰，但由于其还含有较多其他杂质直接将其进行烧制制得的石灰纯度低品质不佳。
技术实现要素：
本发明提供了一种废弃人造岗石制石灰的方法，旨在回收利用人造岗石制备石灰，避免资源浪费的问题，且该方法制备的石灰品质好。
本发明还提供了一种废弃人造岗石制石灰的系统，该系统结构简单，且能有效实现资源节约。
本发明是这样实现的：
一种废弃人造岗石制石灰的方法，包括如下步骤：
初步除杂：向向去除有机树脂的人造岗石粉中加入质量浓度为25％～32％的硝酸溶液中反应40～200min后过滤得第一溶液和第一滤渣，废弃人造岗石粉与硝酸溶液的质量比为1:37～47.5；
生成碳酸钙：向第一溶液中加入碳酸钠固体反应35～150min后过滤得第二溶液和第二滤渣，碳酸钠固体与人造岗石粉的质量比为1:1.64～1.93；
石灰烧制：将第二滤渣置于900℃～1100℃的高温中烧制2～4h，得成品石灰。
一种废弃人造岗石制石灰的系统，用于实施上述的废弃人造岗石制石灰的方法，其包括依次连接的第一混合反应池、第一过滤器、第二混合反应池、第二过滤器以及石灰烧制炉。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，还包括预烧炉，预烧炉与石灰烧制炉远离第二过滤器的一端连接。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，还包括粉碎机，粉碎机位于第一混合反应池工段的上游。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，还包括第三灼烧炉，第三灼烧炉通过传送装置与第一过滤器连接。
本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的废弃人造岗石制石灰的方法，由于合理设计生产步骤，使得每一步产生的物质都能够被回收利用，实现零资源浪费，并且由于采用结晶很好的人造岗石制备石灰使得最终得到的石灰品质好且经多部除杂纯度高。而本发明提供的废弃人造岗石制石灰的系统，结构简单，配合本发明提供的方法一起使用能够实现资源节约，能够制备出品质较好的石灰。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1是本发明实施方式提供的废弃人造岗石制石灰的系统的结构示意图。
图标：100-废弃人造岗石制石灰的系统；110-预烧炉；111-废气吸收装置；112-出料口；120-粉碎机；121-进料口；130-第三灼烧炉；140-第一混合反应池；150-第一过滤器；160-第二混合反应池；170-第二过滤器；180-石灰烧制炉；181-布袋除尘器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案结合附图进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
显然，本发明所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面对本发明实施例提供一种废弃人造岗石制石灰的方法及系统具体说明。
一种废弃人造岗石制石灰的方法，包括如下步骤：
s1、初步除杂：向去除有机树脂的的人造岗石粉中加入质量浓度为25％～32％的硝酸溶液中反应40～200min后过滤得第一溶液和第一滤渣，废弃人造岗石粉与硝酸溶液的质量比为1:37～47.5。
废弃人造岗石的成分包括碳酸钙、有机树脂、硅酸钠、硅酸钙以及二氧化硅，其中碳酸钙为主要成分。石灰石的矿物成分是方解石，但是结晶较差，人造岗石是变质大理岩粉体，变质大理岩为汉白玉，矿质成分为方解石，但结晶非常好，因此采用人造岗石制得的石灰品质更优。
具体地，首先将废弃人造岗石运输至石灰生产厂，将人造岗石进行粉碎，优选地，将其粉碎至粒径为1μm～10μm的范围内，当粒径在此范围内时便于后续各个高温烧制更完全。初步除杂步骤前包括去除有机树脂：将粉碎后的人造岗石置于300℃～700℃环境中灼烧1～2h，使其中的有机树脂完全燃烧尽。优选地，在此次灼烧过程中，应将灼烧后产生的气体通入碱性溶液中除去有机树脂燃烧过程中产生的可能会对环境造成污染的酸性气体以及可溶性气体。
需要说明的是，在本发明提供的实施例中，对人造岗石的粉碎和灼烧也可以交换先后顺序进行，但为保证所含有机树脂完全燃烧，优选为先粉碎后灼烧。
将灼烧后的人造岗石粉加入与质量浓度为25％～32％的硝酸溶液中反应40～200min，废弃人造岗石粉与硝酸溶液的质量比为1:37～47.5，人造岗石粉在此浓度硝酸溶液、此配比以及反应时间条件下能够使得其中各物质与硝酸溶液反应完全，且反应条件较为温和安全，硝酸溶液与人造岗石粉中碳酸钙、硅酸钠和硅酸钙反应生成硝酸钙、硝酸钠以及硅酸，不与二氧化硅反应，其中硅酸不溶于水。反应完成后得固液混合物，将此固液混合物进行过滤得到第一溶液和第一滤渣，第一滤渣的组成为硅酸和二氧化硅。
进一步地，将得到的第一滤渣置于150℃～200℃环境下灼烧10～25min回收灼烧后产物。将第一滤渣在此环境中灼烧，使得其中的硅酸分解为二氧化硅，则灼烧后得到较为纯净的二氧化硅固体。可以将得到的二氧化硅进行回收出售。实现资源的循环利用。
s2、生成碳酸钙：向第一溶液中加入碳酸钠固体反应35～150min后过滤得第二溶液和第二滤渣，碳酸钠固体与人造岗石粉的质量比为1:1.64～1.93。
具体地，向过滤得到的第一溶液中加入碳酸钠固体，使碳酸钠和第一溶液中的硝酸钙反应生成碳酸钙沉淀以及硝酸钠。碳酸钠固体与最初加入的人造岗石粉的质量比为1:1.64～1.93，在该比例下既保证碳酸钠固体与第一溶液中的硝酸钙反应完全又不至于浪费碳酸钠固体。反应时间为35～150min，在此时间范围内碳酸钙能够沉淀完全。将反应完后生成的固液混合物进行过滤，得到第二溶液和第二滤渣，第二溶液为纯度较高的硝酸钠溶液，而第二滤渣为碳酸钠固体。硝酸钠溶液由于纯度较高，可以回收后转卖。进一步实现了资源回收利用。
s3、石灰烧制：将第二滤渣置于900℃～1100℃的高温中烧制2～4h，得成品石灰。
具体地，将过滤得到的第二滤渣输送至石灰烧制炉中，并在900℃～1100℃环境中烧制，将碳酸钙烧制为成品石灰。
优选地，在石灰烧制过程中烧制炉内气压升高且粉尘较多，为保证烧制过程安全信息，需要在烧制过程中进行排气除尘，以排出二氧化碳和阻挡粉尘进入空气中。
由以上描述能够看出，本发明提供的废弃人造岗石制石灰的方法在生产过程中午任何原料及产物浪费，能够将每一步的产物收集并回收利用，能够有效实现资源节约，并且最终制得的石灰品质还比较好。
本发明提供的废弃人造岗石制石灰的系统100包括依次连接的第一混合反应池140、第一过滤器150、第二混合反应池160、第二过滤器170以及石灰烧制炉180。
将已经粉碎且预烧制除去有机树脂的人造岗石粉输送至盛放有硝酸溶液的第一混合反应池140中反应一段时间后生成固液混合物，将该固液混合物输送至第一过滤器150中过滤得到第一溶液和第一滤渣，将第一溶液输送至第二混合反应池160中加入碳酸钠反应一段时间后有大量固体产生，将固液混合物一起通入第二过滤器170中过滤，得第二滤渣和第二溶液，将第二滤渣输送至石灰烧制炉180内烧制石灰。
进一步地，废弃人造岗石制石灰的系统100还包括预烧炉110，预烧炉110与石灰烧制炉180远离第二过滤器170的一端连接。
将粉碎的人造岗石在预烧炉110中烧制除去有机树脂后输送至第一混合反应池140进行反应。预烧炉110连接与石灰烧制炉180远离第二过滤器170的一端可以利用从石灰烧制炉180输出的石灰所带的余热进行预热，由于石灰带出一部分热量，故能够减少预烧炉110的能量消耗，有效节省了资源。
进一步地，还包括粉碎机120，粉碎机120位于第一混合反应池140工段的上游。
从外界运回的废弃人造岗石需先经粉碎机120粉碎成粉末状后，再经预烧炉110烧制去除其中的有机树脂后再输送至第一混合反应池140进行反应。整个工段的进料口121与粉碎机120连通，出料口112与预烧炉110连通。
人造岗石从进料口121进入粉碎机120粉碎成粉末然后进入预烧炉110烧制去除有机树脂，再进入第一混合反应池140与硝酸反应，再进入第一过滤器150分离出硅酸和二氧化硅，然后第一溶液进入第二混合反应池160与碳酸钠反应，反应完后进入第二过滤器170过滤得到碳酸钙固体和硝酸钠溶液，将碳酸钠固体输送至石灰烧制炉180进行石灰烧制。
进一步地，废弃人造岗石制石灰的系统100还包括第三灼烧炉130，第三灼烧炉130通过传送装置与第一过滤器150连接。第一过滤器150过滤得到的第一滤渣被传送装置输送至第三灼烧炉130中灼烧，使硅酸分解生成二氧化硅。
进一步地，石灰烧制炉180连接有布袋除尘器181，布袋除尘器181用于排出石灰烧制炉180内的气体，且阻挡粉尘逸散到空气中去。
以下结合具体实施例对本发明提供的一种废弃人造岗石制石灰的方法进行具体说明。
实施例1
将废弃人造岗石输送至粉碎机120中粉碎成人造岗石粉末，并将此粉末输送至预烧炉110内在300℃的环境下烧灼2小时去除其中的有机树脂，在此次灼烧中将产生的气体通入废气吸收装置111中，废气吸收装置111中盛放碱液，以去除尾气。烧灼完成后输送至第一混合反应池140与质量浓度为25％的硝酸溶液反应，烧灼后的废弃人造岗石粉末与硝酸溶液的质量比为1:47.5，反应时间为40min，将反应完后的固液混合物通入第一过滤器150中进行过滤，得到第一滤渣，和第一溶液，将第一滤渣置于150℃的第三灼烧炉130中灼烧得到二氧化硅，将二氧化硅回收。将第一溶液通入第二混合反应池160中，向第二混合反应池160中加入碳酸钠固体，碳酸钠固体与与人造岗石粉的质量比为1:1.64，反应时间为35min，反应完成后将生成的固液混合物通入第二过滤器170中进行过滤，得到第二滤渣和第二溶液，第二滤渣为碳酸钙，第二溶液为硝酸钠溶液，将硝酸钠溶液回收，将碳酸钙通入石灰烧制炉180内在900℃条件下烧制4h制得石灰，烧制时产生的气体在布袋除尘器181的作用下排出且粉尘被布袋除尘器181阻挡。
实施例2
将废弃人造岗石输送至粉碎机120中粉碎成人造岗石粉末，并将此粉末输送至预烧炉110内在700℃的环境下烧灼1小时去除其中的有机树脂，在此次灼烧中将产生的气体通入废气吸收装置111中，废气吸收装置111中盛放碱液，以去除尾气。烧灼完成后输送至第一混合反应池140与质量浓度为32％的硝酸溶液反应，烧灼后的废弃人造岗石粉末与硝酸溶液的质量比为1:37，反应时间为200min，将反应完后的固液混合物通入第一过滤器150中进行过滤，得到第一滤渣，和第一溶液，将第一滤渣置于200℃的第三灼烧炉130中灼烧得到二氧化硅，将二氧化硅回收。将第一溶液通入第二混合反应池160中，向第二混合反应池160中加入碳酸钠固体，碳酸钠固体与与人造岗石粉的质量比为1:1.93，反应时间为150min，反应完成后将生成的固液混合物通入第二过滤器170中进行过滤，得到第二滤渣和第二溶液，第二滤渣为碳酸钙，第二溶液为硝酸钠溶液，将硝酸钠溶液回收，将碳酸钙通入石灰烧制炉180内在1100℃条件下烧制2h制得石灰，烧制时产生的气体在布袋除尘器181的作用下排出且粉尘被布袋除尘器181阻挡。
实施例3
将废弃人造岗石输送至粉碎机120中粉碎成人造岗石粉末，并将此粉末输送至预烧炉110内在500℃的环境下烧灼1.5小时去除其中的有机树脂，在此次灼烧中将产生的气体通入废气吸收装置111中，废气吸收装置111中盛放碱液，以去除尾气。烧灼完成后输送至第一混合反应池140与质量浓度为28％的硝酸溶液反应，烧灼后的废弃人造岗石粉末与硝酸溶液的质量比为1:40，反应时间为60min，将反应完后的固液混合物通入第一过滤器150中进行过滤，得到第一滤渣，和第一溶液，将第一滤渣置于170℃的第三灼烧炉130中灼烧得到二氧化硅，将二氧化硅回收。将第一溶液通入第二混合反应池160中，向第二混合反应池160中加入碳酸钠固体，碳酸钠固体与与人造岗石粉的质量比为1:1.72，反应时间为50min，反应完成后将生成的固液混合物通入第二过滤器170中进行过滤，得到第二滤渣和第二溶液，第二滤渣为碳酸钙，第二溶液为硝酸钠溶液，将硝酸钠溶液回收，将碳酸钙通入石灰烧制炉180内在1000℃条件下烧制2.5h制得石灰，烧制时产生的气体在布袋除尘器181的作用下排出且粉尘被布袋除尘器181阻挡。
实施例4
将废弃人造岗石输送至粉碎机120中粉碎成人造岗石粉末，并将此粉末输送至预烧炉110内在600℃的环境下烧灼1.2小时去除其中的有机树脂，在此次灼烧中将产生的气体通入废气吸收装置111中，废气吸收装置111中盛放碱液，以去除尾气。烧灼完成后输送至第一混合反应池140与质量浓度为30％的硝酸溶液反应，烧灼后的废弃人造岗石粉末与硝酸溶液的质量比为1:43，反应时间为100min，将反应完后的固液混合物通入第一过滤器150中进行过滤，得到第一滤渣，和第一溶液，将第一滤渣置于190℃的第三灼烧炉130中灼烧得到二氧化硅，将二氧化硅回收。将第一溶液通入第二混合反应池160中，向第二混合反应池160中加入碳酸钠固体，碳酸钠固体与与人造岗石粉的质量比为1:1.85，反应时间为120min，反应完成后将生成的固液混合物通入第二过滤器170中进行过滤，得到第二滤渣和第二溶液，第二滤渣为碳酸钙，第二溶液为硝酸钠溶液，将硝酸钠溶液回收，将碳酸钙通入石灰烧制炉180内在950℃条件下烧制3h制得石灰，烧制时产生的气体在布袋除尘器181的作用下排出且粉尘被布袋除尘器181阻挡。
实施例5
将废弃人造岗石输送至粉碎机120中粉碎成人造岗石粉末，并将此粉末输送至预烧炉110内在400℃的环境下烧灼1.9小时去除其中的有机树脂，在此次灼烧中将产生的气体通入废气吸收装置111中，废气吸收装置111中盛放碱液，以去除尾气。烧灼完成后输送至第一混合反应池140与质量浓度为26％的硝酸溶液反应，烧灼后的废弃人造岗石粉末与硝酸溶液的质量比为1:46，反应时间为130min，将反应完后的固液混合物通入第一过滤器150中进行过滤，得到第一滤渣，和第一溶液，将第一滤渣置于160℃的第三灼烧炉130中灼烧得到二氧化硅，将二氧化硅回收。将第一溶液通入第二混合反应池160中，向第二混合反应池160中加入碳酸钠固体，碳酸钠固体与与人造岗石粉的质量比为1:1.9，反应时间为140min，反应完成后将生成的固液混合物通入第二过滤器170中进行过滤，得到第二滤渣和第二溶液，第二滤渣为碳酸钙，第二溶液为硝酸钠溶液，将硝酸钠溶液回收，将碳酸钙通入石灰烧制炉180内在1050℃条件下烧制3.5h制得石灰，烧制时产生的气体在布袋除尘器181的作用下排出且粉尘被布袋除尘器181阻挡。
综上所述，本发明提供的废弃人造岗石制石灰的方法，由于合理设计生产步骤，使得每一步产生的物质都能够被回收利用，实现零资源浪费，并且由于采用结晶很好的人造岗石制备石灰使得最终得到的石灰品质好且经多部除杂纯度高。而本发明提供的废弃人造岗石制石灰的系统，结构简单，配合本发明提供的方法一起使用能够实现资源节约，能够制备出品质较好的石灰。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。