[发明专利]一种用造纸白泥废弃物制备多孔陶瓷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用造纸白泥废弃物制备多孔陶瓷的方法，属于建筑材料和废弃物利用技术领域。

背景技术

根据中国造纸协会的资料，截止2012年底，我国纸和纸板产量和消费量已连续三年超过美国，均居世界第一，达到9930万吨，造纸产量和消费量分别占到世界总量的23.3％和23.1％。

山东省是造纸大省，2012年产量为1710万吨，占全国总产量的17％，连续18年居全国第一位。我省在大力发展造纸企业的同时造纸行业水污染问题得到一定改善，但是白泥污染将日益成为影响造纸企业发展的重要环境瓶颈。2013年10月，山东省环保厅在潍坊召开造纸白泥治理及综合利用现场会，指出由于处理成本及技术的限制，我省除部分企业对白泥进行了回收利用外，多数企业只是择地填埋或堆放。这不仅浪费了大量的石灰石资源，同时给周围的土壤及地下水资源造成严重的二次污染。由于土地资源紧张，填埋处理也日益困难，露天堆存的白泥还会形成扬尘污染源，对空气质量造成影响。要求加强白泥治理和监管，提高资源利用率，减少甚至杜绝白泥排放，确保环境安全。

按现有工艺，每生产1t纸浆大约产生1t白泥，且随着我国制浆造纸企业新建的碱回收系统数量增多、规模扩大，产生的白泥将会成比例大幅度增加并积累。

制浆造纸白泥(以下简称白泥)是造纸工业苛化工艺中所产生的泥浆状沉淀副产物，其主要化学反应式如下：

Na₂CO₃+Ca(OH)₂→CaCO₃↓+2NaOH

苛化后的乳液经澄清，分离出氢氧化钠溶液(白液)贮存，供制浆蒸煮循环使用；沉淀的白泥经进一步洗涤过滤，回收其中的氢氧化钠，最终得到含水率高的废渣。白泥的主要矿物成分是粒状结晶不良的CaCO₃，其粒径为15-25μm，是一种疏松多孔的、颗粒细的固体废料。一般造纸白泥的含水率在40-50％，残留部分造纸纤维和部分有机物。

目前，大多数企业采用填埋或堆放的方式处理造纸白泥，填埋处理虽然简便易行、投资少，但需占用大量的土地资源，而且在污泥的填埋过程中由于压实、降雨和微生物分解的原因，会产生高浓度渗滤液和残留碱的溶解，造成地下水污染，同时，大型白泥堆场在恶劣天气等条件下还存在溃塌风险，成为社会危害的隐患。因此，这种粗放型白泥处理方式不仅带来了环境污染、资源浪费以及社会危害的隐患，随着土地和管理维护成本的上升以及不断严苛的环保要求，已经成为制约企业可持续发展的重要因素之一，寻求白泥的资源化回收利用途径是造纸企业和全社会的必然选择。

发明内容

本发明的目的是针对现有造纸行业存在的废料浪费、污染环境以及多孔陶瓷需求大、成本高的问题，提供了一种用造纸白泥废弃物制备多孔陶瓷的方法，实现节能减排，废物利用。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用造纸白泥废弃物制备的多孔陶瓷，由按重量份比60-80份含水量30％±5％的造纸白泥废弃物、20-40份飞灰、10-20份碳酸氢钠、0.01-0.03份外加剂、3-5份水混合均匀，加入1-5份发泡剂发泡，然后烘干，在不高于850℃的条件下低温烧结而成；所述的外加剂由硅酸钾、羧甲基纤维素、腐殖酸钠、单宁酸钠按质量比15～20：35～45：10～15：20～30混合而成。

一种用造纸白泥废弃物制备多孔陶瓷的方法，将60-80份造纸白泥废弃物、20-40份飞灰、10-20份碳酸氢钠、0.01-0.03份外加剂、3-5份水混合均匀，加入1-5份发泡剂搅拌发泡，烘干，在不高于850℃的条件下低温烧结6-10小时；所述的外加剂由硅酸钾、羧甲基纤维素、腐殖酸钠、单宁酸钠按质量比15～20：35～45：10～15：20～30混合而成。

所述的方法，优选包括步骤如下：

(1)将造纸白泥取出过筛、压滤，使其废弃物含水量保持在30％±5％；

(2)将60-80份造纸白泥废弃物、20-40份飞灰、10-20份碳酸氢钠、0.01-0.03份外加剂、3-5份水混合均匀，加入1-5份发泡剂搅拌发泡，所述的外加剂由硅酸钾、羧甲基纤维素、腐殖酸钠、单宁酸钠按质量比15～20：35～45：10～15：20～30混合而成；

(3)烘干；

(4)在不高于850℃的条件下低温烧结6-10小时。

上述方法中，所用的造纸白泥含水量为20-25wt％、含钙量在60-70wt％、残留造纸纤维为5-10wt％，粒度为10-100微米，所述的过筛筛目约为100-800目。