一种由造纸废泥制备新型材料的方法及其新型材料技术

本申请公开了一种由造纸废泥制备新型材料的方法，包括以下步骤：将造纸白泥与飞灰混合或造纸绿泥与飞灰混合，搅拌混匀，再加入碱性水溶液搅拌形成浆体，将浆体倒入模具中，震动除泡，模具经若干天脱模制得试样，将试样放置在20-80℃下养护制得一种由造纸废泥制备的新型材料。本发明专利技术的一种由造纸废泥制备新型材料的方法，不须经过高温的烧结，只需在20-80℃的条件下造粒即可，节能环保；该方法步骤简单，成本低。通过本发明专利技术方法制备的新型材料具有高抗压强度、良好耐火性。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及造纸废弃物资源再利用领域，尤其涉及一种由造纸废泥制备新型材料的方法及其新型材料。
技术介绍
浆纸业公司生产过程所产生的废弃物，包括：造纸绿泥、造纸白泥、炉灰、炉底灰、脱硫石膏、纸渣污泥等。造纸废弃物是纸浆生产过程中产生的副产品，其成分复杂、含水率较高，一般作为废料深埋处理，不仅占用了大量的土地，而且造成了严重的环境污染，使植物无法生长，长期下去将会导致环境的严重破坏。目前，造纸废泥得不到高效的利用，如造纸白泥一般都是直接采用石灰窑锻烧法，通过高温锻烧使造纸白泥再生产再生石灰，循环利用造纸白泥，但由于锻烧法需要消耗大量能源，因此，由于人力和成本等问题的限制，该方法不具有经济性。因此，本专利技术提供了一种由造纸废泥制备新型材料的方法，克服了现有技术的不足，且生产成本低，具有推广生产的经济性及实用性。
技术实现思路
本专利技术提供了一种由造纸废泥制备新型材料的方法，解决了现有技术中的造纸废泥得不到高效利用的难题。一方面，本专利技术提供了一种由造纸废泥制备新型材料的方法，包括以下步骤：将造纸白泥与飞灰混合或造纸绿泥与飞灰混合，搅拌混匀，再加入碱性水溶液搅拌形成浆体，将浆体倒入模具中，震动除泡，模具经若干天脱模制得试样，将试样放置在20-80℃的条件下养护制得一种由造纸废泥制备的新型材料。进一步地，造纸白泥与飞灰的重量比例为7/3～9/1；造纸绿泥与飞灰的重量比例为7/3～9/1。进一步地，所加入碱性水溶液占造纸白泥和飞灰的总重量1-1.5倍或所加入碱性水溶液占造纸绿泥和飞灰的总重量1-1.5倍，碱性水溶液包括摩尔比为0.5-2的SiO2/Na2O，SiO2和Na2O的总浓度为1-10mol/L。另一方面，本专利技术提供了一种由造纸废泥制备新型材料，其通过以下方法制备：将造纸白泥与飞灰混合或造纸绿泥与飞灰混合并进行搅拌，再加入碱性水溶液搅拌形成浆体，将浆体倒入模具中，震动除泡，模具经若干天脱模制得试样，将试样放置在20-80℃的条件下养护制得一种由造纸废泥制备的新型材料。本专利技术提供了一种由造纸废泥制备新型材料的方法，不须经过高温的烧结，只需在20-80℃温度下造粒即可，节能环保；且该方法生产步骤简单，成本低。进一步地，本专利技术提供了一种由造纸废泥制备的新型材料，该方法制备的新型材料具有高抗压强度、良好耐火性等优良性能。附图说明图1为本专利技术的一种由造纸废泥制备新型材料的方法流程图。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。无机聚合原理是由SiO4及AlO4四面体共享氧原子相互键结形成Si-O-Al之封闭的架状结构，其硬化机制与水泥类似为系统胶体之粒子与粒子间产生无机聚合作用。其与水泥最大不同是水泥硬化后键结形式为水合键结，无机聚合物则是化学键结。在碱性条件下，硅铝酸盐矿物快速溶解，将Si4+、Al3+从固体颗粒表面析出，进而键结得到SiO4及AlO4四面体之结构单元。随着反应持续进行，SiO4及AlO4四面体重新键结，两者共享所有氧原子，产生聚合前导物(-SiO4-AlO4-，-SiO4-AlO4-SiO4-，亦或-SiO4-AlO4-SiO4-SiO4-)，经脱水干燥后即可得到无机聚合物。本专利技术利用无机聚合原理提供了一种能制备高抗压强度和良好耐火性能的新型材料，该新型材料包括复杂的无机聚合物结构。本专利技术的一种由造纸废泥制备新型材料的方法，包括以下步骤：将造纸白泥与飞灰混合或造纸绿泥与飞灰混合并进行搅拌，再加入碱性水溶液搅拌形成浆体，将浆体倒入模具中，震动除泡，模具经若干天脱模制得试样，将试样放置在20-80℃的条件下养护制得一种由造纸废泥制备的新型材料颗粒，并测试其抗压强度和防火性能。本专利技术的造纸白泥或造纸绿泥与飞灰的重量比例范围为7/3～9/1；造纸绿泥/飞灰的重量比例范围为7/3～9/1。本专利技术所加入碱性水溶液占所加入造纸白泥和飞灰的总重量1-1.5倍或所加入碱性水溶液占所加入造纸绿泥和飞灰的总重量1-1.5倍，碱性水溶液包括0.5-2摩尔比的SiO2/Na2O，SiO2和Na2O的总浓度为1-10mol/L，。本专利技术的造纸白泥包括95％以上的CaCO3；造纸绿泥包括90％以上的CaCO3；飞灰包括30％-50％的Al2O3，25％-45％的SiO2，10％-15％的CaO；白泥的CaCO3含量一般高于绿泥。实施例一：请参考图1，按重量比将70份造纸白泥、30份飞灰粉体进行混拌后，再加入100份碱性水溶液进行搅拌10min形成无机聚合浆体，将浆体倒入模具中，震动除泡30s，模具经2天脱模后制得试样，将试样放置在80℃下养护3天制得新型材料颗粒，颗粒粒径为5-10mm，测试其抗压强度。其中，本实施例的碱性水溶液为摩尔比为0.5的SiO2/Na2O，SiO2和Na2O的总浓度为10mol/L。实施例二：请参考图1，按重量比将80份造纸白泥、20份飞灰进行粉体混拌后，再加入120份碱性水溶液进行搅拌15min形成无机聚合浆体，将浆体倒入模具中，震动除泡60s，模具经3天脱模后得试样，将试样放置在50℃下养护10天得新型材料颗粒，颗粒粒径为5-10mm，测试其抗压强度。其中，本实施例的碱性水溶液包括摩尔比为1的SiO2/Na2O，SiO2和Na2O的总浓度为5mol/L。实施例三：请参考图1，按重量比将90份造纸白泥、10份飞灰进行粉体混拌后，再加入150份碱性水溶液进行搅拌15min形成无机聚合浆体，将浆体倒入模具中，震动除泡60s，模具经4天脱模后制得试样，将试样放置在20℃下养护20天得新型材料颗粒，颗粒粒径为5-10mm，测试其抗压强度。其中，本实施例的碱性水溶液为摩尔比为2的SiO2/Na2O，SiO2和Na2O的总浓度为1mol/L。实施例四：实施例四和实施例一的区别在于用相同重量的造纸造纸绿泥取代造纸白泥。所制备新型材料颗粒。实施例五：实施例五和实施例二的区别在于用相同重量的造纸造纸绿泥取代造纸白泥。实施例六：实施例六和实施例三的区别在于用相同重量的造纸造纸绿泥取代造纸白泥。对比例一：对比例一和实施例一的区别在于，对比例一加入相同重量的纯水取代碱性水溶液。对比例二：对比例二和实施例四的区别在于，对比例二加入相同重量的纯水取代碱性水溶液。性能测试：分别对实施例一至实施例六，对比例一和对比例二所制备的一种由造纸废泥制备的新型材料颗粒进行单粒抗压强度测试；以1000℃左右高温火焰分别对实施例一至实施例六，对比例一和对比例二所制备的新型材料颗粒颗粒进行喷烧，观察其燃烧和发烟情况。如表1。表1从表1可看出，通过本方法提供的碱性水溶液处理后，所制备的新型材料单粒抗压强度明显提高，且具有较好的防火性能。通过本专利技术提供了一种由造纸废泥制备新型材料的方法，不需经过高温的烧结，只需在20℃-80℃温度下造粒即可，节能环保；且该方法生产步骤简单，成本低；该方法制备的新型材料具有高抗压强度、良好耐火性等优良性能。本专利技术的一种由造纸废泥制备新型材料可广泛应用于建材领域，如用于公路地基材料或防火墙体材料等。以上内容是结合具体的实施方式对本专利技术所作的进一步详细说明，不能认定本专利技术的具体实施只局限于这些说明。对于本专利技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由造纸废泥制备新型材料的方法，其特征在于：包括以下步骤：将造纸白泥与飞灰混合或造纸绿泥与飞灰混合，搅拌混匀，再加入碱性水溶液搅拌形成浆体，将浆体倒入模具中，震动除泡，模具经若干天脱模制得试样，将试样放置在20‑80℃下养护制得一种由造纸废泥制备的新型材料。

【技术特征摘要】
1.一种由造纸废泥制备新型材料的方法，其特征在于：包括以下步骤：将造纸白泥与飞灰混合或造纸绿泥与飞灰混合，搅拌混匀，再加入碱性水溶液搅拌形成浆体，将浆体倒入模具中，震动除泡，模具经若干天脱模制得试样，将试样放置在20-80℃下养护制得一种由造纸废泥制备的新型材料。2.根据权利要求1所述的一种由造纸废泥制备新型材料的方法，其特征在于：所述造纸白泥与飞灰的重量比例为7/3～9/1；造纸绿泥与飞灰的重量比例为7/3～9/1。3.根据权利要求1所述的一种由造纸废泥制备新型材料的方法，其特征在于：所加入碱性水溶液占所加入造纸白泥和飞灰的总重量1-1.5倍或所加入碱性水溶液占所加入造纸绿泥和飞灰的总重...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑大伟，苏坚训，
申请(专利权)人：海南金海浆纸业有限公司，
类型：发明
国别省市：海南;46