一种造纸废弃物绿泥回收后制作的路面矿粉及制备方法与流程

文档序号:24872317发布日期:2021-04-30 12:44阅读:658来源:国知局

本发明涉及道路工程材料技术领域,具体为一种造纸废弃物绿泥回收后制作的路面矿粉及制备方法。



背景技术:

制浆造纸在碱回收苛化工艺中产生大量绿泥。目前国内行业中80%仍是传统填埋方式。绿泥填埋处理不仅占用大量土地,而且对地下水体、环境造成严重的污染。绿泥成分复杂,含有大量钠、钙、镁、硅、铁以及游离碳等物质。绿泥由于含有大量无机质,具有作为建筑材料的潜力,然而由于大量钠、钾的存在造成绿泥碱性较强,难以用作建筑材料。为此,碱再回收,降低绿泥碱性,是解决绿泥建材化的关键步骤。同时,碱回收后会产生大量废渣,目前虽有报道介绍绿泥在水泥砖制备中的应用,但是,现有的技术无法大量解决绿泥碱回收后产生的废渣,造成资源的浪费。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种造纸废弃物绿泥回收后制作的路面矿粉及制备方法,以解决上述背景技术中提出的现有的技术无法大量解决绿泥碱回收后产生的废渣,造成资源的浪费的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种造纸废弃物绿泥回收后制作的路面矿粉及制备方法,所述路面矿粉包括以下重量百分比的组分:精致绿泥占比为55-60%、粉煤灰占比为10-15%、炉渣占比为5-7%、废矿石粉末占比为10-15%、纤维混合物3-6%和复合分散剂3-6%,路面矿粉的制备方法具体包括如下步骤:

s1:按重量百分比称取各组分原料;

s2:将精致绿泥、粉煤灰、炉渣、废矿石粉末、纤维混合物复合分散剂加入混料机中进行搅拌均匀;

s3:将s2获得的混合物进行碾磨制得粗矿粉;

s4:将s3获得的粗矿粉通过120-140um的筛网过筛,将过筛的精致矿粉进行收集,将不合格的粗矿粉的重新碾磨,直至全部制成精致矿粉。

作为优选,所述路面矿粉包括以下重量百分比的组分:精致绿泥占比为60%、粉煤灰占比为10%、炉渣占比为5%、废矿石粉末占比为15%、纤维混合物5%和复合分散剂5%。

作为优选,所述路面矿粉包括以下重量百分比的组分:精致绿泥占比为57%、粉煤灰占比为13%、炉渣占比为7%、废矿石粉末占比为13%、纤维混合物6%和复合分散剂4%。

作为优选,所述路面矿粉包括以下重量百分比的组分:精致绿泥占比为55%、粉煤灰占比为15%、炉渣占比为6%、废矿石粉末占比为14%、纤维混合物4%和复合分散剂6%。

作为优选,所述纤维混合物由研磨后细度在45-50目的棕榈纤维与长度在4mm以下的麻纤维按照等质量比混合而成。

作为优选,所述复合分散剂为焦磷酸钠与焦磷酸钾的混合溶液,焦磷酸钠与焦磷酸钾按照等质量比混合。

作为优选,所述精致绿泥制备方法包括如下步骤:

s11造纸绿泥干化:以煅烧炉烟气为热源,将造纸绿泥进行接触式干燥,使其从原始含水率降低至4-5%,烟气经除尘、碱洗后达标排放,烟气除尘收集的颗粒物与绿泥灰,粉煤灰掺混作为混凝土掺合料;

s12煅烧:在煅烧炉中进行煅烧,通过焚烧去除绿泥中的有机质,并使造纸绿泥中的盐分分解为氧化物,并转化为绿泥灰;

s13绿泥灰球磨:将步骤s12制得的绿泥灰加入球磨机中进行球磨,使得绿泥灰研磨至120-150目;

s14溶解:将步骤s13球磨后的绿泥灰粉末投入溶解槽,搅拌后静置,上清液作为造纸厂内锅炉烟气脱硫系统的原始碱液,溶解时通入空气,按照空气中二氧化碳浓度与绿泥灰中氧化钙浓度确定2-4:1,获取混合液;

s15静置取底渣:将步骤s15获取的混合液静置,得到上清液和底渣,将上清液和底渣进行分离,获取的底渣为精致绿泥。

作为优选,所述煅烧炉的温度650-750℃,煅烧时间35-50min。

作为优选,所述混合液静置的时间为60-90min

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

1、本造纸废弃物绿泥回收后制作的路面矿粉及制备方法制备的路面矿粉视密度高、亲水系数低、长时间放置有团结块且含水量低,且具有极高的化学稳定性、极强的抗化学腐蚀性、良好的阻燃性能及耐高温性能,具有良好的经济效益,适于推广,实现了对废物绿泥的重复利用,提升了绿泥的附加价值,并且通过绿泥制得的矿粉达到了采用石灰石制得路面矿粉质量要求,从而减少了对石灰石资源的消耗,节约了资源。

2、本造纸废弃物绿泥回收后制作的路面矿粉及制备方法中,通过加入纤维混合物,使用纤维均为天然纤维,环保无害,棕榈纤维与麻纤维均有质地坚韧、富有弹性、与耐腐蚀性能,在碱性条件下分解成单丝状纤维,经过搅拌使纤维相互交叠成网状三维结构均匀分散,利用有机混合物优异的粘接性能,形成弹性结点,在有机注浆材料内部形成由多个植物纤维弹簧组成的片状弹性材料,对减少路面裂缝有很大帮助,可提高路面的抗裂性能。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例,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

一种造纸废弃物绿泥回收后制作的路面矿粉及制备方法,路面矿粉包括以下重量百分比的组分:精致绿泥占比为60%、粉煤灰占比为10%、炉渣占比为5%、废矿石粉末占比为15%、纤维混合物5%和复合分散剂5%,路面矿粉的制备方法具体包括如下步骤:

s1:按重量百分比称取各组分原料;

s2:将精致绿泥、粉煤灰、炉渣、废矿石粉末、纤维混合物复合分散剂加入混料机中进行搅拌均匀;

s3:将s2获得的混合物进行碾磨制得粗矿粉;

s4:将s3获得的粗矿粉通过120-140um的筛网过筛,将过筛的精致矿粉进行收集,将不合格的粗矿粉的重新碾磨,直至全部制成精致矿粉。

本实施例中精致绿泥制备方法包括如下步骤:

s11造纸绿泥干化:以煅烧炉烟气为热源,将造纸绿泥进行接触式干燥,使其从原始含水率降低至4-5%,烟气经除尘、碱洗后达标排放,烟气除尘收集的颗粒物与绿泥灰,粉煤灰掺混作为混凝土掺合料;

s12煅烧:在煅烧炉中进行煅烧,通过焚烧去除绿泥中的有机质,并使造纸绿泥中的盐分分解为氧化物,并转化为绿泥灰;

s13绿泥灰球磨:将步骤s12制得的绿泥灰加入球磨机中进行球磨,使得绿泥灰研磨至120-150目;

s14溶解:将步骤s13球磨后的绿泥灰粉末投入溶解槽,搅拌后静置,上清液作为造纸厂内锅炉烟气脱硫系统的原始碱液,溶解时通入空气,按照空气中二氧化碳浓度与绿泥灰中氧化钙浓度确定2-4:1,获取混合液;

s15静置取底渣:将步骤s15获取的混合液静置,得到上清液和底渣,将上清液和底渣进行分离,获取的底渣为精致绿泥。

本实施例中,所述煅烧炉的温度700℃,煅烧时间40min,混合液静置的时间为70min。

实施例2

一种造纸废弃物绿泥回收后制作的路面矿粉及制备方法,路面矿粉包括以下重量百分比的组分:精致绿泥占比为55%、粉煤灰占比为15%、炉渣占比为6%、废矿石粉末占比为14%、纤维混合物4%和复合分散剂6%,路面矿粉的制备方法具体包括如下步骤:

s1:按重量百分比称取各组分原料;

s2:将精致绿泥、粉煤灰、炉渣、废矿石粉末、纤维混合物复合分散剂加入混料机中进行搅拌均匀;

s3:将s2获得的混合物进行碾磨制得粗矿粉;

s4:将s3获得的粗矿粉通过120-140um的筛网过筛,将过筛的精致矿粉进行收集,将不合格的粗矿粉的重新碾磨,直至全部制成精致矿粉。

本实施例中精致绿泥制备方法包括如下步骤:

s11造纸绿泥干化:以煅烧炉烟气为热源,将造纸绿泥进行接触式干燥,使其从原始含水率降低至4-5%,烟气经除尘、碱洗后达标排放,烟气除尘收集的颗粒物与绿泥灰,粉煤灰掺混作为混凝土掺合料;

s12煅烧:在煅烧炉中进行煅烧,通过焚烧去除绿泥中的有机质,并使造纸绿泥中的盐分分解为氧化物,并转化为绿泥灰;

s13绿泥灰球磨:将步骤s12制得的绿泥灰加入球磨机中进行球磨,使得绿泥灰研磨至120-150目;

s14溶解:将步骤s13球磨后的绿泥灰粉末投入溶解槽,搅拌后静置,上清液作为造纸厂内锅炉烟气脱硫系统的原始碱液,溶解时通入空气,按照空气中二氧化碳浓度与绿泥灰中氧化钙浓度确定2-4:1,获取混合液;

s15静置取底渣:将步骤s15获取的混合液静置,得到上清液和底渣,将上清液和底渣进行分离,获取的底渣为精致绿泥。

本实施例中,所述煅烧炉的温度700℃,煅烧时间40min,混合液静置的时间为70min。

实施例3

一种造纸废弃物绿泥回收后制作的路面矿粉及制备方法,路面矿粉包括以下重量百分比的组分:精致绿泥占比为57%、粉煤灰占比为13%、炉渣占比为7%、废矿石粉末占比为13%、纤维混合物6%和复合分散剂4%,路面矿粉的制备方法具体包括如下步骤:

s1:按重量百分比称取各组分原料;

s2:将精致绿泥、粉煤灰、炉渣、废矿石粉末、纤维混合物复合分散剂加入混料机中进行搅拌均匀;

s3:将s2获得的混合物进行碾磨制得粗矿粉;

s4:将s3获得的粗矿粉通过120-140um的筛网过筛,将过筛的精致矿粉进行收集,将不合格的粗矿粉的重新碾磨,直至全部制成精致矿粉。

本实施例中精致绿泥制备方法包括如下步骤:

s11造纸绿泥干化:以煅烧炉烟气为热源,将造纸绿泥进行接触式干燥,使其从原始含水率降低至4-5%,烟气经除尘、碱洗后达标排放,烟气除尘收集的颗粒物与绿泥灰,粉煤灰掺混作为混凝土掺合料;

s12煅烧:在煅烧炉中进行煅烧,通过焚烧去除绿泥中的有机质,并使造纸绿泥中的盐分分解为氧化物,并转化为绿泥灰;

s13绿泥灰球磨:将步骤s12制得的绿泥灰加入球磨机中进行球磨,使得绿泥灰研磨至120-150目;

s14溶解:将步骤s13球磨后的绿泥灰粉末投入溶解槽,搅拌后静置,上清液作为造纸厂内锅炉烟气脱硫系统的原始碱液,溶解时通入空气,按照空气中二氧化碳浓度与绿泥灰中氧化钙浓度确定2-4:1,获取混合液;

s15静置取底渣:将步骤s15获取的混合液静置,得到上清液和底渣,将上清液和底渣进行分离,获取的底渣为精致绿泥。

本实施例中,所述煅烧炉的温度700℃,煅烧时间40min,混合液静置的时间为70min。

对比例

一种造纸废弃物绿泥回收后制作的路面矿粉及制备方法,路面矿粉包括以下重量百分比的组分:精致绿泥占比为70%、粉煤灰占比为17%、炉渣占比为7%、废矿石粉末占比为13%和复合分散剂4%,路面矿粉的制备方法具体包括如下步骤:

s1:按重量百分比称取各组分原料;

s2:将精致绿泥、粉煤灰、炉渣、废矿石粉末、纤维混合物复合分散剂加入混料机中进行搅拌均匀;

s3:将s2获得的混合物进行碾磨制得粗矿粉;

s4:将s3获得的粗矿粉通过120-140um的筛网过筛,将过筛的精致矿粉进行收集,将不合格的粗矿粉的重新碾磨,直至全部制成精致矿粉。

本实施例中精致绿泥制备方法包括如下步骤:

s11造纸绿泥干化:以煅烧炉烟气为热源,将造纸绿泥进行接触式干燥,使其从原始含水率降低至4-5%,烟气经除尘、碱洗后达标排放,烟气除尘收集的颗粒物与绿泥灰,粉煤灰掺混作为混凝土掺合料;

s12煅烧:在煅烧炉中进行煅烧,通过焚烧去除绿泥中的有机质,并使造纸绿泥中的盐分分解为氧化物,并转化为绿泥灰;

s13绿泥灰球磨:将步骤s12制得的绿泥灰加入球磨机中进行球磨,使得绿泥灰研磨至120-150目;

s14溶解:将步骤s13球磨后的绿泥灰粉末投入溶解槽,搅拌后静置,上清液作为造纸厂内锅炉烟气脱硫系统的原始碱液,溶解时通入空气,按照空气中二氧化碳浓度与绿泥灰中氧化钙浓度确定2-4:1,获取混合液;

s15静置取底渣:将步骤s15获取的混合液静置,得到上清液和底渣,将上清液和底渣进行分离,获取的底渣为精致绿泥。

本实施例中,所述煅烧炉的温度700℃,煅烧时间40min,混合液静置的时间为70min。

将上述三组实施例和对比例制备的路面矿粉在视密度、亲水系数、外观和含水量进行对比,实验结果见下表所示:

从实验得出的数据表明:本发明的造纸废弃物绿泥回收后制作的路面矿粉及制备方法制备的路面矿粉视密度高、亲水系数低、长时间放置有团结块且含水量低,且具有极高的化学稳定性、极强的抗化学腐蚀性、良好的阻燃性能及耐高温性能,具有良好的经济效益,适于推广,实现了对废物绿泥的重复利用,提升了绿泥的附加价值,并且通过绿泥制得的矿粉达到了采用石灰石制得路面矿粉质量要求,从而减少了对石灰石资源的消耗,节约了资源;加入纤维混合物,使用纤维均为天然纤维,环保无害,棕榈纤维与麻纤维均有质地坚韧、富有弹性、与耐腐蚀性能,在碱性条件下分解成单丝状纤维,经过搅拌使纤维相互交叠成网状三维结构均匀分散,利用有机混合物优异的粘接性能,形成弹性结点,在有机注浆材料内部形成由多个植物纤维弹簧组成的片状弹性材料,对减少路面裂缝有很大帮助,可提高路面的抗裂性能。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例,并不用来限制本发明,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界。

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