[發明專利]一種利用石粉污泥制備的蜂窩狀硬質石材及其方法

有效

• 申請號: 201911150474.3
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN111004014B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 鄭子山;吳梅華;曾玉惠;陳雯;林思源;孫乙超;陳國良;林志堅;許斌亮
• 申請（專利權）人: 閩南師范大學;漳州萬鏡科技有限公司
• 主分類號: C04B33/132
• 分類號: C04B33/132;C04B33/13;C04B38/02;B28B3/00
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 修斯文;蔡學俊

本發明公開了一種以石粉污泥廢料作為原材料制備的蜂窩狀硬質石材及其制備方法。本發明以石粉污泥廢料作為主材料，以廢棄玻璃、高嶺土尾礦、鎂砂及鋁土礦粉混合物作為助熔助強劑，以石灰石粉與磷酸二氫銨混合物作為氣孔劑，以鎂砂及磷灰石粉混合物作為增韌增強劑，制得的硬質石材的莫氏硬度達5?7，與長石花崗巖、石英花崗巖的硬度相當，且本發明充分利用石粉污泥廢料、廢棄玻璃及高嶺土尾礦等工業廢棄材料，將其轉化為高附加值的硬質石材，起到變廢為寶、節約資源作用，并能獲得很好的經濟效益，具有很好的應用前景。

技術領域

本發明屬于無機非金屬材料制備技術領域，涉及一種廢棄無機材料的開發利用，具體涉及一種石粉污泥廢料作為原材料制備硬質石材的方法。

背景技術

石材加工過程中會產生一些下腳料、邊角料，尤其是石材在鋸解加工過程中會產生大量廢棄石粉。石材加工廠每天所產生的大量石粉不僅占用土地而且還嚴重污染環境，已成為制約企業發展的一大痼疾并成為一個社會問題。隨著人們生活水平的不斷提高，社會對環境保護要求越來越高，節約資源、保護環境、循環經濟已經成為當今世界發展的主旋律。國家環保部門高度重視天然資源的開發加工和保護，治理污染、優化環境、節約資源已成為石材行業的重要任務，同時把石材生產所產生的廢料、廢渣、石粉變廢為寶，可以有效地提高企業的經濟效益。

發明專利“石材廢棄物固化處理方法”（申請號：200310112284.5）公開了一種以石粉污泥為原材料、水泥爐石粉為固化劑制作人工魚礁體、路基等石材的方法；發明專利“一種石粉污泥燒結磚及其制作方法”（申請號：200610044657.3）公開了一種以石粉污泥作為原材料、河道淤泥或粘土等為粘結劑、煤渣等為內燃料制備的燒結磚；發明專利“一種由石材污泥廢渣制備的混凝土產品及其制備方法”（申請號：201010272599.6）公開了一種由石材污泥廢渣制備混凝土產品的生產技術，該技術以石材污泥為原材料，并配伍水泥、建材纖維、石材廢渣、增塑劑、沙子等制作混凝土。上述專利技術都存在一些技術缺陷，如其簡單采用水泥作為固化劑把石粉污泥進行固化而制作的建筑材料的力學性能及穩定性能將受到限制，而通過加入一些輔助材料通過高溫煅燒制備的建筑磚的力學性能及性價比也會不理想。

發明內容

針對已有的有關石粉污泥應用技術存在的缺陷，本發明以石粉污泥廢料作為主材料制得一種化學性質穩定、硬度高、性價比高的蜂窩狀硬質石材，其可以進一步開發成附加值高的泡沫硬質陶瓷以及具有觀賞價值的人造蜂窩孔狀的石山，能實現很好的經濟效益與環境效益，具有很好的應用前景。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種利用石粉污泥制備的蜂窩狀硬質石材，其制備方法包括以下步驟：

1）采用電感耦合等離子發射光譜儀(ICP-AES)、原子吸收光譜儀（AAS）等儀器分析手段及重量分析法、稱量分析法等常規分析手段對石粉污泥、高嶺土尾礦、鎂砂、石灰石粉、磷灰石粉、鋁土礦粉的化學成分進行定量分析，以指導工藝配方的設計；

2）將廢棄的石粉污泥以日曬或加熱風干的方式干燥至含水率為5-15wt%，而后采用破碎機打碎并過30-100目篩；

3）用破碎機將廢棄玻璃、高嶺土尾礦、鎂砂及鋁土礦粉分別破碎并過30-100目篩后，將廢棄玻璃、高嶺土尾礦、鎂砂及鋁土礦粉按重量比100:50~200:50~300:50~300混合，作為助熔助強劑；

4）用球磨機將石灰石粉與磷酸二氫銨分別球磨并過30-60目篩后，將石灰石粉與磷酸二氫銨按重量比100:30~80混合，再加入兩者總重量1%~5%的水進行混合，并靜置1~3小時熟化后，用造粒機制成直徑為5-20 mm的球粒，作為氣孔劑；

5）用球磨機將鎂砂及磷灰石粉分別球磨并過30-60目篩，將鎂砂及磷灰石粉按重量比100:50~150混合，作為增韌增強劑；