[发明专利]一种利用造纸污泥灰制备建筑材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用造纸污泥灰制备建筑材料的方法。属于造纸污泥资源化技术领域。

背景技术

纸制品已经融入人类生产生活的各个层面，纸制品的大量制造必然产生相应的数目庞大的废水，处理这些废水后形成的污泥即被称为造纸污泥。每生产一吨再生纸，就产生含水量约65％的污泥700kg，产量是同等规模市政污水处理厂的5～10倍，含水量高且成分复杂。

造纸污泥属于污泥的一类。早前，其处理方式十分简单，即堆放、填埋或者投海，这些方法严重破坏环境，威胁生态安全。随着各类污泥产量的与日俱增，同时人们对环境问题的关注不断加强，很多国家和地区都加大了对污泥的无害化、资源化利用的投入。目前较为规范的工业处理与利用污泥主要以4个步骤来进行：(1)减量化；(2)稳定化；(3)无害化；(4)资源化。在国外，污泥的最终处置方式主要为资源化且所占比例逐年提高，其方式包括农用、工业发电、生产造纸填料、建筑材料等。而我国造纸污泥的处置以卫生填埋为主，不仅占用大量土地，也是对资源的浪费。目前，我国对造纸污泥无害化处理的专利报道较多，如中国专利《一种造纸污泥资源化处理方法》(公开号CN103102053A)、中国专利《一种造纸污泥环保化处理方法》(公开号CN104211272A)都成功对造纸污泥进行了无害化处理。而造纸污泥具体的资源化问题，在以上的专利中均没有得到解决。虽然，在这个问题上，国内亦提出了一些将之利用在建筑材料中的发明，如中国专利《一种利用造纸污泥制造建筑节能砖的方法》(公开号CN1724451)在成型后进行900～1050℃的烧结、中国专利《造纸污泥制砖工艺方法》(公开号CN102503369A)在成型后进行600-700℃的烧结。总之，现有的高温将造纸污泥制造建筑材料的方法存在能耗大的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用水热固化方法将造纸污泥灰制备为建筑材料的方法，由于该方法使用的水热固化所需温度低于300℃，所以更加环保，节能。

为了达到上述目的，本发明采用如下工艺进行：

先将造纸污泥灰球磨并过100目筛，将筛下的造纸污泥灰粉末烘干，量取烘干的造纸污泥灰粉末：氧化硅：氧化钙＝65％～90％：0％～10％：0％～25％质量百分比，混合均匀得到混合物，然后加水，水的加入质量是混合物质量的15％，搅拌混合均匀，在25MPa的成型压力下压制成块状样品，脱模，最后，将块状样品放入水热反应釜中，在120℃～240℃下水热反应2h～48h，制得块状建筑材料，经过检测发现其力学性能符合用于非承重砌块墙体的国家建筑材料强度要求；

上述氧化硅是二氧化硅或石英；

上述氧化钙选自消石灰(氢氧化钙)、石灰石、生石灰、白云石、钙长石中的一种或按任意比例混合的2～5种。

本发明的优点和效果是：

1，由于本发明用水热固化技术将造纸污泥灰制成建筑材料，与现有的高温烧结法制造建筑材料的方法相比，显著降低了制备过程中的能耗，且工艺简单环保。

2，由于本发明采用造纸污泥灰中添加氧化硅和氧化钙，所以水热固化得到的建筑型材具有较好的力学性能，可作为新型建筑材料进行应用。

附图说明

图1为本发明的流程示意图

图2为实施例1中不同Ca(OH)₂添加量的样品的抗折强度

图3为实施例1中不同Ca(OH)₂添加量的样品的XRD图谱

图4为实施例2中不同水热固化温度样品的抗折强度

图5为实施例2中不同水热固化温度样品的XRD图谱

图6为实施例3中不同水热固化时间样品的抗折强度

图7为实施例3中不同水热固化时间样品的XRD图谱

图8为本发明中造纸污泥灰的SEM照片

图9为实施例3中固化9h样品的SEM照片

具体实施方式

请看图1～图9。

实施例1