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一種用造紙白泥生產(chǎn)輕質(zhì)墻體材料的方法

文檔序號:1903172閱讀:929來源:國知局
一種用造紙白泥生產(chǎn)輕質(zhì)墻體材料的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用造紙白泥生產(chǎn)輕質(zhì)墻體材料的方法,按質(zhì)量百分比60-70%的造紙白泥、5-10%的鋯硅渣、20-30%的硅酸鹽水泥、1-5%的增強釋水劑取料并混合均勻,配成流動性達到要求的混凝土料漿,養(yǎng)護成型;所述的增強釋水劑為按重量份比4-5份硫酸鈉、7-8份三乙醇胺、15-18份糖鈉、25-30份甲基磺酸鈉和40-45份木質(zhì)素磺酸鈣混合溶于水得到的混合溶液。本發(fā)明方法制得的墻體材料具有較好的抗壓強度、隔熱性好,密度小、自重輕。
【專利說明】一種用造紙白泥生產(chǎn)輕質(zhì)墻體材料的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用造紙白泥生產(chǎn)輕質(zhì)墻體材料的方法,屬于廢物利用和建筑材料【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)中國造紙協(xié)會的資料,截止2012年底,我國紙和紙板產(chǎn)量和消費量已連續(xù)三年超過美國,均居世界第一,達到9930萬噸,造紙產(chǎn)量和消費量分別占到世界總量的23.3%和 23.1%。
[0003]山東省是造紙大省,2012年產(chǎn)量為1710萬噸,占全國總產(chǎn)量的17%,連續(xù)18年居全國第一位。我省在大力發(fā)展造紙企業(yè)的同時造紙行業(yè)水污染問題得到一定改善,但是白泥污染將日益成為影響造紙企業(yè)發(fā)展的重要環(huán)境瓶頸。2013年10月,山東省環(huán)保廳在濰坊召開造紙白泥治理及綜合利用現(xiàn)場會,指出由于處理成本及技術(shù)的限制,我省除部分企業(yè)對白泥進行了回收利用外,多數(shù)企業(yè)只是擇地填埋或堆放。這不僅浪費了大量的石灰石資源,同時給周圍的土壤及地下水資源造成嚴重的二次污染。由于土地資源緊張,填埋處理也日益困難,露天堆存的白泥還會形成揚塵污染源,對空氣質(zhì)量造成影響。要求加強白泥治理和監(jiān)管,提高資源利用率,減少甚至杜絕白泥排放,確保環(huán)境安全。
[0004]按現(xiàn)有工藝,每生產(chǎn)It紙漿大約產(chǎn)生It白泥,且隨著我國制漿造紙企業(yè)新建的堿回收系統(tǒng)數(shù)量增多、規(guī)模擴大,產(chǎn)生的白泥將會成比例大幅度增加并積累。
[0005]制漿造紙白泥(以下簡稱白泥)是造紙工業(yè)苛化工藝中所產(chǎn)生的泥漿狀沉淀副產(chǎn)物,其主要化學(xué)反應(yīng)式如下:
[0006]Na2C03+Ca (OH) 2 — CaCO3 丨 +2Na0H
[0007]苛化后的乳液經(jīng)澄清,分離出氫氧化鈉溶液(白液)貯存,供制漿蒸煮循環(huán)使用;沉淀的白泥經(jīng)進一步洗滌過濾,回收其中的氫氧化鈉,最終得到含水率高的廢渣。目前,大多數(shù)企業(yè)采用填埋或堆放的方式處理造紙白泥,填埋處理雖然簡便易行、投資少,但需占用大量的土地資源,而且在污泥的填埋過程中由于壓實、降雨和微生物分解的原因,會產(chǎn)生高濃度滲濾液和殘留堿的溶解,造成地下水污染,同時,大型白泥堆場在惡劣天氣等條件下還存在潰塌風(fēng)險,成為社會危害的隱患。因此,這種粗放型白泥處理方式不僅帶來了環(huán)境污染、資源浪費以及社會危害的隱患,隨著土地和管理維護成本的上升以及不斷嚴苛的環(huán)保要求,已經(jīng)成為制約企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一,尋求白泥的資源化回收利用途徑必將是造紙企業(yè)和全社會的必然選擇。
[0008]白泥的主要礦物成分是粒狀結(jié)晶不良的CaCO3,其粒徑為15-25 μ m,是一種疏松多孔的、顆粒細的固體廢料。一般造紙白泥的含水率在25-30%,殘留部分造紙纖維和部分有機物。
[0009]中國發(fā)明專利201210105925.3《利用造紙白泥生產(chǎn)蒸壓灰砂磚的方法》,先將白泥脫水至含水量為30-35%,再將白泥送入轉(zhuǎn)筒烘干機,用熱空氣烘干至含水量小于10%,然后與蒸壓灰砂磚的其他常規(guī)原料攪拌后送入消化倉,其中干白泥的用量占制磚總用量的10-50%,消化四小時后,再經(jīng)攪拌均勻后送入料倉,用壓磚機制成磚塊坯,并疊放于軌道小車上,輸送至蒸壓釜,保持釜內(nèi)壓力達0.8MPa的表壓,相應(yīng)釜內(nèi)溫度為170-175°C,進行養(yǎng)護八小時,對白泥經(jīng)行干燥處理、制備工藝復(fù)雜,成本較高。
[0010] 專利CN102432241A公開了一種利用造紙白泥生產(chǎn)墻體材料的方法,取重量百分比例為40~60%的造紙白泥、20~45%的鋰洛、10~20%的水泥和I~6%的活性激發(fā)劑,加入攪拌機中混合;將混合物料分裝入一組模具內(nèi),置于砌塊成型機的振實臺上振動成型;所述活性激發(fā)劑由聚丙烯酸、聚羧酸減水劑與硫酸鋁鉀混合組成;再將裝有混合物料的模具置于溫度為15~25°C和濕度>90%的養(yǎng)護箱中養(yǎng)護20~30小時后脫模,再放入溫度為60~80°C的養(yǎng)護箱中蒸養(yǎng)20~30小時,即制得墻體材料產(chǎn)品。采用本發(fā)明雖然制備出了性能合格的墻體材料,但是該方法養(yǎng)護工藝比較復(fù)雜,生產(chǎn)成本較高。
[0011]輕質(zhì)混凝土是一種利廢、環(huán)保、節(jié)能、低廉且具有不燃性的新型建筑節(jié)能材料。輕質(zhì)混凝土(又稱泡沫混凝土)是通過化學(xué)或物理的方式根據(jù)應(yīng)用需要將空氣或氮氣、二氧化碳氣、氧氣等氣體引入混凝土漿體中,經(jīng)過合理養(yǎng)護成型,而形成的含有大量細小的封閉氣孔,并具有相當強度的混凝土制品。輕質(zhì)混凝土的制作通常是用機械方法將泡沫劑水溶液制備成泡沫。輕質(zhì)混凝土的制備工序和成本較高。
[0012]如果能合理地利用造紙廢棄物,將其用于輕質(zhì)材料的制備,不僅可以減輕對環(huán)境的污染,還可以降低輕質(zhì)材料的生產(chǎn)成本,改善性能,將具有明顯的社會和經(jīng)濟效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]針對現(xiàn)有造紙白泥污染環(huán)境以及輕質(zhì)混凝土高制備成本的問題,本發(fā)明提出了一種用造紙白泥生產(chǎn)輕質(zhì)墻體材料的方法,達到節(jié)能減排,廢物利用的目的。
[0014]為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0015]一種用造紙白泥生產(chǎn)輕質(zhì)墻體材料的方法:
[0016]按質(zhì)量百分比60-70%的造紙白泥、5-10%的鋯硅渣、20-30%的硅酸鹽水泥、1-5%的增強釋水劑取料并混合均勻,配成流動性達到要求的混凝土料漿,養(yǎng)護成型;所述的增強釋水劑為按重量份比4-5份硫酸鈉、7-8份三乙醇胺、15-18份糖鈉、25-30份甲基磺酸鈉和40-45份木質(zhì)素磺酸鈣混合溶于水得到的混合溶液。
[0017]所述造紙白泥含水量為20-25%、含鈣量在60-70%、殘留造紙纖維為5_10%。
[0018]所述鋯硅渣:是一種含水量較高的膠狀聚合物,主要成份為硅酸渣(mSi02.ηΗ20)。鋯硅渣固體含量為20±3wt%,二氧化硅含量為12_16wt%,同時含有少量鋯英砂和偏鋯酸鈉等。其中Si02在渣中呈松軟團聚狀,比表面積大、活性高。
[0019]所述普通硅酸鹽水泥為早強型的42.5R硅酸鹽水泥。
[0020]所述的增強釋水劑溶質(zhì)的濃度范圍5-10%。所述的增強釋水劑優(yōu)選為按重量份比5份硫酸鈉、7份三乙醇胺、18份糖鈉、30份甲基磺酸鈉和40份木質(zhì)素磺酸鈣混合溶于水得到的混合溶液。
[0021]本發(fā)明具有下列特點和有益效果:
[0022](I)采用本發(fā)明,造紙白泥、鋯硅渣、水泥與增強釋水劑劑混合,生成了絮凝狀硅酸鈉固體凝膠和大量纖維狀水化產(chǎn)物,白泥顆粒在這一體系中,發(fā)揮了微晶核和微集料效應(yīng),填充于纖維與凝膠互相搭接形成的空間網(wǎng)絡(luò)中,使固體凝膠和纖維成核結(jié)晶與長大,起到了增強基體的作用。
[0023](2)白泥中殘留的大量的短纖維在混凝土中起到增韌的作用,提高了輕質(zhì)混凝土的抗折性能。
[0024](3)白泥和鋯硅渣是疏松多孔的結(jié)構(gòu),混合固化后,在混凝土中留下了均勻封閉的空隙,減輕了混凝土的密度和重量。
[0025](4)增強釋水劑的使用可以有效的釋放出白泥里面的吸附水轉(zhuǎn)化成自由水,降低了外加水的用量,節(jié)約了成本;釋水劑釋放出的水所留下的空間,形成的密閉的空隙同時也減輕了制品的自重。
[0026](5)本發(fā)明的優(yōu)勢還在于,工業(yè)垃圾白泥的大量應(yīng)用,不僅降低環(huán)境負荷,墻體材料的制造成本,節(jié)省了大量建筑用材,保護耕地,而且達到了治理環(huán)境污染和廢物綜合高效利用的雙重效果,促進了造紙工業(yè)和墻體材料工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
[0027](6)本發(fā)明方法制得的墻體材料具有較好的抗壓強度、隔熱性好,密度小、自重輕?!揪唧w實施方式】
[0028]下面結(jié)合優(yōu)選的實施例進一步說明。
[0029]實施例1
[0030]取料并混合,取質(zhì)量百分比為65%的造紙白泥、10%的鋯硅渣、22%的普通硅酸鹽水泥、3%的增強釋水劑,增強釋水劑按重量份比5份硫酸鈉、7份三乙醇胺、18份糖鈉、30份甲基磺酸鈉和40份木質(zhì)素磺酸鈣混合溶于900份水得到的混合溶液。配制成流動性達到要求的混凝土料漿制備而成,自然養(yǎng)護,28天測試其強度和性能。強度等級、吸水性、導(dǎo)熱系數(shù)等滿足國家標準 GB/T15229-2002、JC/T422-2007 要求。
[0031]
【權(quán)利要求】
1.一種用造紙白泥生產(chǎn)輕質(zhì)墻體材料的方法,其特征是, 按質(zhì)量百分比60-70%的造紙白泥、5-10%的鋯硅渣、20-30%的硅酸鹽水泥、1_5%的增強釋水劑取料并混合均勻,配成流動性達到要求的混凝土料漿,養(yǎng)護成型;所述的增強釋水劑為按重量份比4_5份硫酸鈉、7_8份二乙醇胺、15-18份糖鈉、25-30份甲基橫酸鈉和40-45份木質(zhì)素磺酸鈣混合溶于水得到的混合溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用造紙白泥生產(chǎn)輕質(zhì)墻體材料的方法,其特征是,所述造紙白泥含水量為20-25%、含鈣量在60-70%、殘留造紙纖維為5-10%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用造紙白泥生產(chǎn)輕質(zhì)墻體材料的方法,其特征是,所述的增強釋水劑溶質(zhì)的濃度范圍5-10%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用造紙白泥生產(chǎn)輕質(zhì)墻體材料的方法,其特征是,所述的增強釋水劑選為按重量份比5份硫酸鈉、7份三乙醇胺、18份糖鈉、30份甲基磺酸鈉和40份木質(zhì)素磺酸鈣混合溶于水得到的混合溶液。
【文檔編號】C04B24/18GK103922674SQ201410143027
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月10日
【發(fā)明者】張豐慶, 陳永梅, 王士平, 袁俊洲, 田清波 申請人:山東建筑大學(xué), 張豐慶
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