本申請(qǐng)涉及造紙廢棄物資源再利用領(lǐng)域，尤其涉及一種由造紙廢泥制備新型材料的方法及其新型材料。
背景技術(shù)：
漿紙業(yè)公司生產(chǎn)過程所產(chǎn)生的廢棄物，包括：造紙綠泥、造紙白泥、爐灰、爐底灰、脫硫石膏、紙?jiān)勰嗟?。造紙廢棄物是紙漿生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，其成分復(fù)雜、含水率較高，一般作為廢料深埋處理，不僅占用了大量的土地，而且造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，使植物無法生長(zhǎng)，長(zhǎng)期下去將會(huì)導(dǎo)致環(huán)境的嚴(yán)重破壞。
目前，造紙廢泥得不到高效的利用，如造紙白泥一般都是直接采用石灰窯鍛燒法，通過高溫鍛燒使造紙白泥再生產(chǎn)再生石灰，循環(huán)利用造紙白泥，但由于鍛燒法需要消耗大量能源，因此，由于人力和成本等問題的限制，該方法不具有經(jīng)濟(jì)性。
因此，本發(fā)明提供了一種由造紙廢泥制備新型材料的方法，克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，且生產(chǎn)成本低，具有推廣生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性及實(shí)用性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供了一種由造紙廢泥制備新型材料的方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的造紙廢泥得不到高效利用的難題。
一方面，本發(fā)明提供了一種由造紙廢泥制備新型材料的方法，包括以下步驟：將造紙白泥與飛灰混合或造紙綠泥與飛灰混合，攪拌混勻，再加入堿性水溶液攪拌形成漿體，將漿體倒入模具中，震動(dòng)除泡，模具經(jīng)若干天脫模制得試樣，將試樣放置在20-80℃的條件下養(yǎng)護(hù)制得一種由造紙廢泥制備的新型材料。
進(jìn)一步地，造紙白泥與飛灰的重量比例為7/3～9/1；造紙綠泥與飛灰的重量比例為7/3～9/1。
進(jìn)一步地，所加入堿性水溶液占造紙白泥和飛灰的總重量1-1.5倍或所加入堿性水溶液占造紙綠泥和飛灰的總重量1-1.5倍，堿性水溶液包括摩爾比為0.5-2的SiO2/Na2O，SiO2和Na2O的總濃度為1-10mol/L。
另一方面，本發(fā)明提供了一種由造紙廢泥制備新型材料，其通過以下方法 制備：將造紙白泥與飛灰混合或造紙綠泥與飛灰混合并進(jìn)行攪拌，再加入堿性水溶液攪拌形成漿體，將漿體倒入模具中，震動(dòng)除泡，模具經(jīng)若干天脫模制得試樣，將試樣放置在20-80℃的條件下養(yǎng)護(hù)制得一種由造紙廢泥制備的新型材料。
本發(fā)明提供了一種由造紙廢泥制備新型材料的方法，不須經(jīng)過高溫的燒結(jié)，只需在20-80℃溫度下造粒即可，節(jié)能環(huán)保；且該方法生產(chǎn)步驟簡(jiǎn)單，成本低。
進(jìn)一步地，本發(fā)明提供了一種由造紙廢泥制備的新型材料，該方法制備的新型材料具有高抗壓強(qiáng)度、良好耐火性等優(yōu)良性能。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的一種由造紙廢泥制備新型材料的方法流程圖。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施方式結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
無機(jī)聚合原理是由SiO4及AlO4四面體共享氧原子相互鍵結(jié)形成Si-O-Al之封閉的架狀結(jié)構(gòu)，其硬化機(jī)制與水泥類似為系統(tǒng)膠體之粒子與粒子間產(chǎn)生無機(jī)聚合作用。其與水泥最大不同是水泥硬化后鍵結(jié)形式為水合鍵結(jié)，無機(jī)聚合物則是化學(xué)鍵結(jié)。在堿性條件下，硅鋁酸鹽礦物快速溶解，將Si4+、Al3+從固體顆粒表面析出，進(jìn)而鍵結(jié)得到SiO4及AlO4四面體之結(jié)構(gòu)單元。隨著反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，SiO4及AlO4四面體重新鍵結(jié)，兩者共享所有氧原子，產(chǎn)生聚合前導(dǎo)物(-SiO4-AlO4-，-SiO4-AlO4-SiO4-，亦或-SiO4-AlO4-SiO4-SiO4-)，經(jīng)脫水干燥后即可得到無機(jī)聚合物。本發(fā)明利用無機(jī)聚合原理提供了一種能制備高抗壓強(qiáng)度和良好耐火性能的新型材料，該新型材料包括復(fù)雜的無機(jī)聚合物結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的一種由造紙廢泥制備新型材料的方法，包括以下步驟：將造紙白泥與飛灰混合或造紙綠泥與飛灰混合并進(jìn)行攪拌，再加入堿性水溶液攪拌形成漿體，將漿體倒入模具中，震動(dòng)除泡，模具經(jīng)若干天脫模制得試樣，將試樣放置在20-80℃的條件下養(yǎng)護(hù)制得一種由造紙廢泥制備的新型材料顆粒，并測(cè)試其抗壓強(qiáng)度和防火性能。
本發(fā)明的造紙白泥或造紙綠泥與飛灰的重量比例范圍為7/3～9/1；造紙綠泥/飛灰的重量比例范圍為7/3～9/1。
本發(fā)明所加入堿性水溶液占所加入造紙白泥和飛灰的總重量1-1.5倍或所加入堿性水溶液占所加入造紙綠泥和飛灰的總重量1-1.5倍，堿性水溶液包括0.5-2摩爾比的SiO2/Na2O，SiO2和Na2O的總濃度為1-10mol/L，。
本發(fā)明的造紙白泥包括95％以上的CaCO3；造紙綠泥包括90％以上的CaCO3；飛灰包括30％-50％的Al2O3，25％-45％的SiO2，10％-15％的CaO；白泥的CaCO3含量一般高于綠泥。
實(shí)施例一：
請(qǐng)參考圖1，按重量比將70份造紙白泥、30份飛灰粉體進(jìn)行混拌后，再加入100份堿性水溶液進(jìn)行攪拌10min形成無機(jī)聚合漿體，將漿體倒入模具中，震動(dòng)除泡30s，模具經(jīng)2天脫模后制得試樣，將試樣放置在80℃下養(yǎng)護(hù)3天制得新型材料顆粒，顆粒粒徑為5-10mm，測(cè)試其抗壓強(qiáng)度。
其中，本實(shí)施例的堿性水溶液為摩爾比為0.5的SiO2/Na2O，SiO2和Na2O的總濃度為10mol/L。
實(shí)施例二：
請(qǐng)參考圖1，按重量比將80份造紙白泥、20份飛灰進(jìn)行粉體混拌后，再加入120份堿性水溶液進(jìn)行攪拌15min形成無機(jī)聚合漿體，將漿體倒入模具中，震動(dòng)除泡60s，模具經(jīng)3天脫模后得試樣，將試樣放置在50℃下養(yǎng)護(hù)10天得新型材料顆粒，顆粒粒徑為5-10mm，測(cè)試其抗壓強(qiáng)度。
其中，本實(shí)施例的堿性水溶液包括摩爾比為1的SiO2/Na2O，SiO2和Na2O的總濃度為5mol/L。
實(shí)施例三：
請(qǐng)參考圖1，按重量比將90份造紙白泥、10份飛灰進(jìn)行粉體混拌后，再加入150份堿性水溶液進(jìn)行攪拌15min形成無機(jī)聚合漿體，將漿體倒入模具中，震動(dòng)除泡60s，模具經(jīng)4天脫模后制得試樣，將試樣放置在20℃下養(yǎng)護(hù)20天得新型材料顆粒，顆粒粒徑為5-10mm，測(cè)試其抗壓強(qiáng)度。
其中，本實(shí)施例的堿性水溶液為摩爾比為2的SiO2/Na2O，SiO2和Na2O的總濃度為1mol/L。
實(shí)施例四：
實(shí)施例四和實(shí)施例一的區(qū)別在于用相同重量的造紙?jiān)旒埦G泥取代造紙白泥。所制備新型材料顆粒。
實(shí)施例五：
實(shí)施例五和實(shí)施例二的區(qū)別在于用相同重量的造紙?jiān)旒埦G泥取代造紙白 泥。
實(shí)施例六：
實(shí)施例六和實(shí)施例三的區(qū)別在于用相同重量的造紙?jiān)旒埦G泥取代造紙白泥。
對(duì)比例一：
對(duì)比例一和實(shí)施例一的區(qū)別在于，對(duì)比例一加入相同重量的純水取代堿性水溶液。
對(duì)比例二：
對(duì)比例二和實(shí)施例四的區(qū)別在于，對(duì)比例二加入相同重量的純水取代堿性水溶液。
性能測(cè)試：
分別對(duì)實(shí)施例一至實(shí)施例六，對(duì)比例一和對(duì)比例二所制備的一種由造紙廢泥制備的新型材料顆粒進(jìn)行單粒抗壓強(qiáng)度測(cè)試；以1000℃左右高溫火焰分別對(duì)實(shí)施例一至實(shí)施例六，對(duì)比例一和對(duì)比例二所制備的新型材料顆粒顆粒進(jìn)行噴燒，觀察其燃燒和發(fā)煙情況。如表1。
表1
從表1可看出，通過本方法提供的堿性水溶液處理后，所制備的新型材料單?？箟簭?qiáng)度明顯提高，且具有較好的防火性能。
通過本發(fā)明提供了一種由造紙廢泥制備新型材料的方法，不需經(jīng)過高溫的燒結(jié)，只需在20℃-80℃溫度下造粒即可，節(jié)能環(huán)保；且該方法生產(chǎn)步驟簡(jiǎn)單， 成本低；該方法制備的新型材料具有高抗壓強(qiáng)度、良好耐火性等優(yōu)良性能。
本發(fā)明的一種由造紙廢泥制備新型材料可廣泛應(yīng)用于建材領(lǐng)域，如用于公路地基材料或防火墻體材料等。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換。