[发明专利]一种复合橡胶补强剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种复合橡胶补强剂，由以下重量份的原料组成：垃圾焚烧飞灰20～40份，复合络合剂1～4份，埃洛石30～40份，活性炭30～40份，水4～10份。其制备包括：(1)按配比将复合络合剂溶于水，形成复合络合剂的水溶液，加入配比量的垃圾焚烧飞灰，得到络合垃圾焚烧飞灰；(2)将络合垃圾焚烧飞灰经干燥、粉碎后，加入配比量的埃洛石和活性炭，置于高速混合机中进行复合，复合后粉碎得到复合橡胶补强剂。该复合橡胶补强剂可与炭黑及白炭黑配合使用，改善橡胶料的耐磨性、耐水性、耐油性和耐热性，同时实现焚烧飞灰的废物无害化及资源化再利用。本发明采用高速混合复合工艺，反应过程无废水废气产生，工艺简单、能耗低。

技术领域

本发明属于橡胶填充材料技术领域，具体涉及一种复合橡胶补强剂及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，随着我国城镇化的日益推进，与城镇化的增长一起来的还有各种避免的垃圾废弃物，垃圾处理问题已成为我国面临的一个刻不容缓的问题。

垃圾焚烧飞灰来源于垃圾集中焚烧产生的固体废弃物。垃圾焚烧技术能大幅度将废弃物减容、无害化程度高、可利用废热，是目前垃圾资源化、减量化、无害化处理并回收其热量的主要途径，焚烧后垃圾体积减少80％～90％，重量减少70％。垃圾焚烧通常在800～1000℃的高温下使有毒有害有机物质充分热解，获得一定温度和压力蒸汽，再通过发电机组使其转化为电能。然而，由于垃圾焚烧过程中，重金属不被高温破坏，而只是发生转移和转化，垃圾中的部分低熔点盐及所含重金属在高温焚烧过程中会大量挥发，并富集在烟气净化系统的焚烧飞灰上，因而垃圾焚烧飞灰含有重金属物质主要重金属为如Pb、Cr、Cu和Cd等，是一种危险废弃物。若不针对上述污染源进行有效处理，不仅会侵占土地而且容易污染土壤和水体，还会带来巨大的环境压力。因此寻找垃圾焚烧飞灰无害化处理技术至关重要。

国内垃圾焚烧飞灰传统的处理方式主要是填埋或者堆放，由于飞灰中重金属的浓度较高，如遇到酸雨，飞灰中的重金属会较快溶出并渗透到地下水中，对环境造成破坏。为避免飞灰直接填埋带来的环境压力，研究学者还开展了水泥固化垃圾焚烧飞灰及垃圾焚烧飞灰制作建材的利用和研究，见以下参考文献：

①中国发明专利名称为“一种垃圾焚烧飞灰的稳定固化剂及处理城市生活垃圾焚烧飞灰的方法”，申请号为：201510956480.3，该专利公开了一种采用重金属稳定剂、水和水泥作稳定固化剂固化垃圾焚烧飞灰的方法，固化体养护时间为3～28天。养护时间较长，而且由于垃圾焚烧飞灰中Cl与S含量较高，会对水泥的安定性造成影响，导致垃圾焚烧飞灰中重金属的二次溶出。

②中国发明专利名称为“一种垃圾焚烧飞灰再利用生产薄型陶瓷砖的方法”，申请号为：201510276863.6，该专利公开了一种采用垃圾焚烧飞灰为原料制备薄型陶瓷砖的方法，该专利先用烟气碳酸化对垃圾焚烧飞灰进行化学稳定处理，然后将稳定后的垃圾焚烧飞灰与黏土配料，再经球磨、过筛、造粒、成型、施釉和烧成工序，即可生产出4.5～6mm厚的薄型陶瓷砖。该发明需要经过1100℃左右的高温烧结过程，能耗大、对设计要求高，成本高且不利于节能减排。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的不足，提供一种以垃圾焚烧飞灰为主要原料的复合橡胶补强剂用于弥补上述缺点。

本发明通过以下技术方案实现：

一种复合橡胶补强剂，由以下重量份的原料组成：

所述复合络合剂为Na₂HPO₄、NaH₂PO₄、Na₃PO₄、Al(H₂PO₄)₃、Na₂S、六偏磷酸钠和三聚磷酸钠的至少一种。