[发明专利]一种含硫固废制备多孔材料及固化硫的方法

权利要求书

1.一种含硫固废制备多孔材料及固化硫的方法，其特征在于，所述多孔材料以含硫固体废弃物为主要原料，添加硅石、白云石等矿物形成基础配合料，经烧结制成多孔材料，在发泡过程通过气孔结构和孔壁组织结构协同固硫。其矿物组成如下：

所述多孔材料的原材料组成总质量百分数之和计为100％。

2.根据权利要求1所述的多孔材料，其特征在于，所述含硫固体废弃物由一种或一种以上组成，部分含硫固废及成分如下：

(1)含硫煤矸石：

其它微量

所述含硫煤矸石的组成总质量百分数之和计为100％；

(2)粉煤灰：

其它微量

所述粉煤灰的组成总质量百分数之和计为100％；

(3)垃圾焚烧飞灰：

其它微量

所述垃圾焚烧飞灰的组成总质量百分数之和计为100％。

3.根据权利要求1-2之一所述的多孔材料，其特征在于，所述发泡剂包括碳黑、石灰石粉、纯碱、金云母、石墨和碳化硅中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述碳黑、石灰石粉、白云石粉、金云母、石墨和碳化硅之间的质量比为(0～1.0):(0～1.0):(0～1.0):(0～1.0):(0～1.0):(1.0～2.0)。

4.根据权利要求1-3之一所述的多孔材料，其特征在于，所述长石包括钠长石、钾长石、钙长石、钡长石、钡冰长石、微斜长石中的任意一种或至少两种的组合。

5.根据权利要求1-4之一所述一种含硫固废制备多孔材料及固化硫的方法，其特征在于，高温熔体将含硫气体包裹，一部分硫赋存在气孔中，一部分硫以含硫物相固化在孔壁中。本发明通过多孔材料中气相-晶相-玻璃相多相协同固化含硫固废中的硫，固硫率≥85％。

6.一种如权利要求1-5之一所述一种含硫固废制备多孔材料及固化硫的方法，其特征在于，所述的制备方法包括如下步骤：

(1)将含硫固废破碎，过30目筛；

(2)按质量分数70.0～90.0wt％的含硫固废，1.0～5.0wt％的长石，2.0～20.0wt％的硅石，5.0％～15.0wt％白云石，0～2.0wt％的发泡剂，0～3.0wt％的萤石粉均匀混合，外加适量的水；

(3)将含硫固废、长石、硅石、白云石、发泡剂及萤石粉按原料的配比加入球磨机进行湿法球磨，得到球磨均匀的浆料；

(4)将球磨好的均匀浆料进行干燥，得到粉料，并过200目筛网；

(5)筛完后的粉料装入模具中，布好粉料的模具送入热处理窑炉中预热、烧成、脱模，得到毛坯板材；

(6)烧成的毛坯板材经过定厚、切割，最后成品包装入库。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述的干燥温度为100～300℃。

8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所述的烧成按如下烧结程序进行：

预热阶段：将炉内温度由室温升至300～400℃，升温速率1～20℃/min；

烧结收缩阶段：将炉内温度由300～400℃升至700～900℃，升温速率1～15℃/min；

发泡阶段：将炉内温度由700～900℃升至发泡温度，升温速率1～10℃/min；发泡阶段的温度为1100～1300℃，保温0.5-1.5小时。

退火阶段：将炉内温度降至室温，降温为随炉自然冷却。

9.一种如权利要求1-5之一所述一种含硫固废制备多孔材料及固化硫的方法，其特征在于，所述固硫多孔材料可用于建筑领域、管道设备领域、隔音领域、吸音墙、复合隔热系统、环境治理领域中的任意一种或至少两种的组。