[发明专利]一种矿用造纸污泥灰快速密闭材料及其制备方法

摘要

本发明属于煤矿施工领域，特别是指一种矿用造纸污泥灰快速密闭材料及其制备方法。所述快速密闭材料包括以下重量份的原料：硫铝酸盐水泥熟料30‑40份、硅酸盐水泥熟料15‑25份、造纸污泥灰35‑45份、羟丙基甲基纤维素0.1‑0.2份、木质素磺酸钠或木质素磺酸钙1.5‑2份、生石灰3‑4份、脱硫石膏4‑5份、氯化钠0.8‑1.5份、聚丙烯纤维1‑1.5份、超细硅灰4‑8份、硼砂0.1‑0.3份以及水100‑130份。本发明实现造纸污泥无害化处理及固体废弃物资源化利用，输送性能好，成本低廉，制备、输送工艺简单，具有较强的商业应用价值。

主权项

1.一种矿用造纸污泥灰快速密闭材料，其特征在于，所述快速密闭材料包括以下重量份的原料：硫铝酸盐水泥熟料30‑40份、硅酸盐水泥熟料15‑25份、造纸污泥灰35‑45份、羟丙基甲基纤维素0.1‑0.2份、木质素磺酸钠或木质素磺酸钙1.5‑2份、生石灰3‑4份、脱硫石膏4‑5份、氯化钠0.8‑1.5份、聚丙烯纤维1‑1.5份、超细硅灰4‑8份、硼砂0.1‑0.3份以及水100‑130份。

2.如权利要求1所述的矿用造纸污泥灰快速密闭材料，其特征在于：所述羟丙基甲基纤维素粘度为10万‑20万mpa·s之间，比表面积≥200 m²/kg。

3.如权利要求1所述的矿用造纸污泥灰快速密闭材料，其特征在于：所述木质素磺酸钠或木质素磺酸钙中木质素含量为50%‑65%，比表面积≥250 m²/kg。

4.如权利要求1所述的矿用造纸污泥灰快速密闭材料，其特征在于：所述生石灰、氯化钠、脱硫石膏以及硼砂中的有效成份分别在90%以上，比表面积均≥300 m²/kg。

5.如权利要求1所述的矿用造纸污泥灰快速密闭材料，其特征在于：所述超细硅灰比表面积为22 ‑28m²/g，聚丙烯纤维长度为6‑12mm。

6.如权利要求1‑5任一项所述的矿用造纸污泥灰快速密闭材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：

（1）将机械脱水后的造纸污泥灰破碎成1cm以下的造纸污泥灰小块，在100‑110℃温度下烘干或自然风干至恒重，将烘干后的造纸污泥灰小块放入850℃‑950℃高温炉中煅烧30‑60min，之后倒入水中急冷，取出后，在100‑110℃温度下烘干至恒重，之后放入球磨机中粉磨至比表面积为350‑500m²/kg；

（2）将硫铝酸盐水泥熟料、硅酸盐水泥熟料和生石灰放入球磨机中粉磨，用200目筛筛分，取筛下粉末备用；

（3）按重量份数称取步骤（1）、（2）制备的造纸污泥灰小块、硫铝酸盐水泥熟料、硅酸盐水泥熟料以及一定重量的脱硫石膏、超细硅灰和生石灰，将六种干料混合，搅拌均匀即得干料混合物；

（4）按重量份数称取羟丙基甲基纤维素、木质素磺酸钠或木质素磺酸钙、氯化钠、硼砂和水，先将碳酸钠和硼砂同时加入水中，80‑140r/min搅拌20‑40min，使其充分溶解，然后再加入羟丙基甲基纤维素、木质素磺酸钠或木质素磺酸钙混合料，80‑140r/min搅拌10‑30min制得混合液；

（5）将步骤（3）制备的干料混合物与步骤（4）制备的混合液再次混合，100‑140r/min搅拌5‑10min，之后分5次加入聚丙烯纤维，每次加入后，100‑140r/min搅拌3‑5min，最终制得矿用造纸污泥灰快速密闭材料。

7.如权利要求6所述的矿用造纸污泥灰快速密闭材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法使用的原料的重量份数为硫铝酸盐水泥熟料30‑40份、硅酸盐水泥熟料15‑25份、造纸污泥灰35‑45份、羟丙基甲基纤维素0.1‑0.2份、木质素磺酸钠或木质素磺酸钙1.5‑2份、生石灰3‑4份、脱硫石膏4‑5份、氯化钠0.8‑1.5份、聚丙烯纤维1‑1.5份、超细硅灰4‑8份、硼砂0.1‑0.3份以及水100‑130份。