[發明專利]一種可循環使用的鎘吸附瓷粉泡沫混凝土砌塊制備方法

在審

• 申請號: 202010953488.5
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112028661A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 韓向陽;張鵬;宋強;鮑玖文
• 申請（專利權）人: 山東銘城環保新材料科技有限公司
• 主分類號: C04B38/02
• 分類號: C04B38/02;C04B28/14;C04B111/40
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本發明專利涉及固廢利用和環境保護領域，公開一種可循環使用的鎘吸附瓷粉泡沫混凝土砌塊制備方法，本發明以固體廢棄物陶瓷拋光粉為主要原料，采用焙燒預處理、微波加熱預養護工藝，制備具有高強度和高吸附性能的泡沫混凝土砌塊，將一定比例的焙燒瓷粉、石膏、石英砂、石灰和水混合，進而加入鋁粉發泡劑和增強劑，通過微波加熱預養護處理后進行澆筑、拋磨、切割、養護制成瓷粉泡沫混凝土，本發明專利為解決陶瓷廢料堆積提供解決方案，同時制備的鎘吸附砌塊具有強度高、易回收、可循環利用特點。

技術領域

本發明涉及一種可用循環使用的鎘吸附瓷粉泡沫混凝土砌塊制備方法，屬于固體廢棄物處理處置及環保交叉領域，主要涉及廢棄陶瓷廢料減量化和資源化技術。

背景技術

隨著我國經濟的快速發展和居民生活水平提高，陶瓷產品需求量與日俱增。由于陶瓷產品在制備過程需要反復拋光、打磨，因而產生大量陶瓷拋光廢料，即瓷粉。據統計，我國每年瓷粉廢料在200萬噸以上。瓷粉粒度小，容易隨風分散，因而造成嚴重的空氣和土壤污染，而大量瓷粉堆積容易造成土地占用和地下水污染。為此，有必要針對瓷粉進行合理處置。瓷粉堆積一方面帶來了環境污染，另一方面也造成了資源浪費。采用固廢建材化處理技術，可以實現固廢的高效減容減量。制備泡沫混凝土可以廣泛吸納礦渣、粉煤灰等固廢材料，但傳統泡沫混凝土制備過程水泥用量大，蒸壓養護要求條件苛刻，進而增加企業成本高。但產品普遍強度低，可靠性差。同時功能單一，附加值不高，推廣難度大，逐漸成為制約行業發展和企業生存的關鍵。

值得注意的是，長期以來我國礦產資源開采及利用過程對土壤和污水造成大量污染，以土壤為例，全國土壤總超標率為16.1％。金屬鎘污染為土壤重金屬污染首位。傳統吸附劑多以粉末為主(活性炭、腐殖土、泥炭等)，使用時將粉末吸附劑直接噴灑在土壤中，無法對其進行實現循環利用，造成吸附劑資源浪費、成本提高。

因此，為了實現瓷粉廢料的回收利用及重金屬鎘污染治理。本專利提出一種可循環使用的鎘吸附瓷粉泡沫混凝土砌塊制備方法。既可以實現瓷粉固廢的多用途利用，又可以實現以廢治廢的環保目的。瓷粉中含有大量堿性氧化物、堿性鹽，通過焙燒預處理可以實現堿性鹽裂解形成金屬氧化物；通過使用起泡劑和增強劑，制備出泡沫孔隙。以焙燒瓷粉為主要原料，發揮瓷粉的微集料與填充作用，與石灰、石膏和石英砂發生水化反應，形成聯通孔隙間的支撐結構；預養護過程借助微波穿透性和攜帶熱量高的特點，進行微波加熱預處理泡沫混凝土，提高瓷粉泡沫混凝土內部材料的水化反應效率及泡沫破碎比例有效提高整個瓷粉泡沫混凝土的強度、孔隙率和比表面積；高強度的砌塊材料保證了吸附過程可以重復利用，保持形狀完整，避免造成破損及吸附性能降低。高孔隙率和比表面積有利于為堿性物質提供活性反應位，提高反應環境酸堿度，實現金屬的沉淀，以及部分重金屬的絡合反應從而固定下來。

發明內容

本發明的目的是針對瓷粉泡沫混凝土制備及其對鎘循環吸附性能進行研究，針對固廢瓷粉而開發的高效和經濟的處置方法。

為實現上述目的，本發明以瓷粉為主要原料，復合石灰、石膏、水，進行瓷粉泡沫混凝土制備，其特征在于該方法按如下步驟進行：

(1)瓷粉在一定溫度和一定時間條件下進行焙燒預處理；

(2)將一定比例焙燒瓷粉、石膏、石英砂、石灰和水混合，快速攪拌均勻制成瓷粉原漿備用；

(3)將一定比例的鋁粉發泡劑和增強劑二甘醇、糖稀放入瓷粉原漿內，攪拌發泡；

(4)將上述漿體注入模具中，在微波加熱器作用下，進行一定溫度和時間的預養護處理；

(5)將預養護試件進行脫模、拋磨、切割處理；

本發明方法，步驟1所述瓷粉為建筑陶瓷生產過程產生的廢泥漿，通過沉淀、脫水形成的廢渣，粒度＜0.18mm。瓷粉首先在650～800℃條件下進行焙燒預處理，焙燒時間為0.3～1h；