[發(fā)明專利]一種利用固廢制備環(huán)保建筑板材的系統(tǒng)和方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710159943.2
• 申請(qǐng)日: 2017-03-17
• 公開（公告）號(hào): CN106810294A
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉曉斌;吳長(zhǎng)亮;任常在;劉全勛;王勇;付華輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東卓聯(lián)環(huán)保科技有限公司;泰安英魯新材料研究院有限公司
• 主分類號(hào): C04B38/08
• 分類號(hào): C04B38/08;C04B28/14;C04B38/00;C04B18/14;C04B18/12;C04B18/04;B28B15/00;B28B11/24;B28B1/50
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司37221
• 代理人: 張曉鵬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于固體廢棄物資源化利用和環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用固廢制備環(huán)保建筑板材的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的不斷快速推進(jìn)，采礦、冶金、電力、化工等行業(yè)大量的固體廢棄物已經(jīng)占用了越來(lái)越多的珍貴土地資源，并對(duì)環(huán)境造成巨大的污染，“十三五”規(guī)劃將煤矸石、尾礦、冶煉渣、赤泥、副產(chǎn)石膏、粉煤灰列為主要關(guān)注的固廢處理對(duì)象。

泡沫混凝土又叫發(fā)泡水泥，是將泡沫劑水溶液制備成泡沫，再將泡沫加入到有水泥基膠凝材料、集料、摻和料、外加劑和水等制成的料漿中，經(jīng)混合攪拌、澆注、自然養(yǎng)護(hù)而成的輕質(zhì)多孔混凝土制品，它具備以下優(yōu)點(diǎn)：具有耐壓強(qiáng)度和抗老化性；具有較好的輕量性；隔音性好；耐高溫性好；能提高保溫層的穩(wěn)固性和壽命；環(huán)保性能好；隔熱性好，是普通水泥的20-30倍；施工簡(jiǎn)單；防潮性好；結(jié)合性好；施工速度快；整體性好；具有抗?jié)B的作用；具有一定的防火性。

由于發(fā)泡混凝土的良好的保溫隔熱性能和吸聲隔聲性能，所以，發(fā)泡混凝土被廣泛應(yīng)用于屋面保溫隔熱、地面保溫隔熱領(lǐng)域以及作為極好的吸聲材料使用。但是，發(fā)泡混凝土仍然存在導(dǎo)熱系數(shù)高，保溫效果較差，不能與有機(jī)板材相媲美的弊端。而且，泡沫混凝土的強(qiáng)度不如普通混凝土，難以應(yīng)用于某些對(duì)強(qiáng)度要求較高的場(chǎng)合。如，采用鋼結(jié)構(gòu)和混凝土等裝配式建筑，對(duì)建筑板材的性能要求很高，不但要求建筑板材具有良好的保溫、隔音性能，還應(yīng)該具有較高的強(qiáng)度，以提高裝配式建筑的使用壽命。

人們生活品質(zhì)在逐漸提升，對(duì)裝修中產(chǎn)品的環(huán)保性和品質(zhì)提出了更高的要求。但是現(xiàn)在裝修材料中會(huì)有較多的甲醛的釋放，對(duì)人體產(chǎn)生一定的危害。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種利用固廢制備環(huán)保建筑板材的系統(tǒng)和方法，該方法中，制備建筑板材的原料主要來(lái)源于電廠、冶金行業(yè)的脫硫產(chǎn)品，采煤行業(yè)的煤矸石，化工廠產(chǎn)生的電石渣等，原料成本低。該方法不但對(duì)工業(yè)固廢進(jìn)行了再利用，避免了對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)生產(chǎn)的高性能建筑板材可以用作建筑內(nèi)外墻、建筑裝飾材料等。

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種利用固廢制備環(huán)保建筑板材的系統(tǒng)，包括破碎機(jī)、烘干器、粉磨機(jī)、均化設(shè)備、回轉(zhuǎn)窯以及配料裝置，煤矸石經(jīng)所述破碎機(jī)破碎后，輸送進(jìn)入烘干器進(jìn)行烘干，將脫硫石膏、鋁灰和電石渣輸送至烘干器進(jìn)行烘干；將烘干得到的物料按設(shè)定比例混合后在粉磨機(jī)中粉磨，然后輸送至均化設(shè)備中均化后，輸送至回轉(zhuǎn)窯煅燒，回轉(zhuǎn)窯中投入經(jīng)過粉磨的煤粉，燃燒提供熱量，得到基體材料；將基體材料、活性炭、添加劑和水在配料裝置中按一定比例混合，將得到的混合料在模具中成型，得到面層；將基體材料、木屑、添加劑和水在配料裝置中按一定比例混合，將得到的混合料在面層上成型、養(yǎng)護(hù)，得到板材成品。

該系統(tǒng)利用了脫硫石膏、鋁灰、電石渣和煤矸石等工業(yè)固廢生產(chǎn)高水充填材料，替代了大量?jī)?yōu)質(zhì)礦產(chǎn)資源的使用，同時(shí)避免了固體廢棄物對(duì)土地資源的占用和污染，實(shí)現(xiàn)了大宗工業(yè)固體廢棄物的資源化綜合利用。

利用工業(yè)固廢制備的基體材料與活性炭和其他添加劑配合，制備得到的板材不但可以吸附裝修中產(chǎn)生的甲醛等有害氣體，而且活性炭疏松多孔，降低了板材的密度，制備得到的板材具有輕質(zhì)、保溫性能好以及強(qiáng)度高的優(yōu)勢(shì)。

該系統(tǒng)的設(shè)置，使各個(gè)組分經(jīng)粉磨、均化、煅燒后即可得到基體材料。

優(yōu)選的，所述回轉(zhuǎn)窯的煙氣出口連接有余熱回收設(shè)備，回轉(zhuǎn)窯中排放的煙氣對(duì)余熱回收設(shè)備中的水加熱，得到的高溫蒸汽通入所述烘干器中作為加熱介質(zhì)。

余熱回收設(shè)備的利用可以回收煙氣中含有的大量的熱量，避免了熱量的浪費(fèi)，同時(shí)對(duì)物料進(jìn)行加熱烘干，實(shí)現(xiàn)了余熱利用，降低了能耗。

一種利用固廢制備環(huán)保建筑板材的方法，包括如下步驟：

1)將煤矸石粉碎后烘干，并將脫硫石膏、鋁灰和電石渣烘干；

2)將各種烘干后的物料按設(shè)定比例混合后，粉磨、均化；

3)將粉磨、均化后的物料輸送進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯中煅燒，煅燒溫度為1250-1300℃，煅燒時(shí)間為60-80min，得到基體材料；

4)將基體材料與活性炭、木屑、短纖維、添加劑和水按一定比例混合后，鋪裝成面層和主體層、養(yǎng)護(hù)，制得環(huán)保建筑板材；所述添加劑包括緩凝劑和發(fā)泡劑，緩凝劑和發(fā)泡劑的質(zhì)量比為：0.5-2；

其中，脫硫石膏、鋁灰、電石渣和煤矸石的質(zhì)量比為：12-15:15-20:20-30:25-30；

面層中，基體材料、活性炭、添加劑和水的質(zhì)量比為：35-43:11-16:1.0-1.8:30-35；