一种制酸联产高阻燃石英石板材的方法技术

本发明专利技术提供了一种制酸联产高阻燃石英石板材的方法，包括如下步骤：将磷石膏、粉煤灰、添加剂和改性剂混合并研磨制成生料，送入窑内焙烧，制得熟料，对熟料进行水磨溶出，并进行固液分离，分离得到的固体焙烧后加工制得硫酸，分离得到的液体加CO2得到氢氧化铝，氢氧化铝研磨得氢氧化铝粉，氢氧化铝粉再同石英粉、环氧树脂、聚氨酯树脂、硅烷偶联剂、三甲基己二胺和过氧化甲乙酮制得高阻燃石英石板材。本发明专利技术将磷石膏和粉煤灰进行综合利用，具有可减少环境污染，附加值高，且制得的氢氧化铝是制备高阻燃石英石板材的阻燃剂的良好原料，制备的高阻燃石英石板材的生产成本低，有较好的耐热度和强度的特点。

Method for producing acid and co producing high flame retardant quartz stone plate

The invention provides a method for producing high flame retardant quartz slab by acid production, which comprises the following steps: mixing phosphogypsum, fly ash, additives and modifiers and grinding raw materials, feeding them into kiln for roasting, making clinker, water milling and dissolving clinker, solid-liquid separation, solid roasting and processing after separation. Sulphuric acid was prepared. Aluminum hydroxide was obtained by adding CO2 to the separated liquid. Aluminum hydroxide was ground to produce aluminium hydroxide powder. Aluminum hydroxide powder was then prepared with quartz powder, epoxy resin, polyurethane resin, silane coupling agent, trimethylhexamethylene diamine and methyl ethyl peroxide to produce high flame retardant quartz stone plate. The phosphogypsum and fly ash are comprehensively utilized by the invention, which can reduce environmental pollution and have high added value, and the prepared aluminium hydroxide is a good raw material for preparing flame retardant for high flame retardant quartz stone plate. The production cost of the prepared high flame retardant quartz stone plate is low, and has the characteristics of good heat resistance and strength.

【技术实现步骤摘要】
一种制酸联产高阻燃石英石板材的方法
本专利技术涉及一种制酸联产高阻燃石英石板材的方法，属于冶金化工领域。
技术介绍
磷石膏是指在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣，其主要成分为硫酸钙，此外还含有多种其他杂质。目前，全世界每年排放磷石膏总量约为1.2-1.4亿吨，我国约为5000万吨左右，占全球年排放磷石膏总量的25-29%，这一数量呈增加趋势，且目前国内磷石膏堆放量达2.5亿吨，排出的磷石膏渣占用大量土地，形成渣山，严重污染环境。粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加，粉煤灰已成为我国当前排量较大的工业废渣之一。现目前，我国粉煤灰年产量已超过6亿吨，给我国的国民经济建设及生态环境造成巨大的压力。石英石具有品种丰富多样、色差小、硬度高、耐刮花、强度高、耐冲击性能优良、耐污染等优点深受消费者的喜爱，被广泛用于实验室、商场、办公室、家居环境内。随着人们安全意识的增强，许多公共性的建筑等对建筑装饰材料的安全性有了更高的要求，石英石板材也不例外，于是人们设计了一种阻燃石英石板，具有很好的阻燃性能。但是现目前用作阻燃石英石板阻燃剂的氢氧化铝的价格持续升高，导致了这种阻燃石英石板生产成本高的问题。现目前，我国一方面磷石膏和粉煤灰都存在大量堆积，污染环境的问题，另一方面磷石膏和粉煤灰中都还存在许多有用组分。目前人们对磷石膏和粉煤灰的利用，主要都是用于建材方面，不过磷石膏中存在的酸会导致建材质量不佳，且这种利用方式的附加产值较低。目前综合利用磷石膏和粉煤灰制酸并联产高阻燃石英石板材的工艺，未见报道。专利技术目的本专利技术的目的在于，提供一种制酸联产高阻燃石英石板材的方法。本专利技术将磷石膏和粉煤灰进行综合利用，具有可减少环境污染，附加值高，且制得的氢氧化铝是制备高阻燃石英石板材的阻燃剂的良好原料，制备的高阻燃石英石板材的生产成本低，有较好的耐热度和强度的特点。本专利技术的技术方案一种制酸联产高阻燃石英石板材的方法，包括如下步骤：A、将磷石膏、粉煤灰、添加剂和改性剂混合并研磨制成生料，送入窑内焙烧，制得熟料，对熟料进行水磨溶出，并进行固液分离；B、将步骤A中固液分离得到的沉淀进行浮选，分离出硫化物，将分离出的硫化物进行焙烧，再将焙烧产生的烟气经五氧化二钒催化反应后，采用浓硫酸进行吸收，制得硫酸；C、向步骤A中固液分离得到的液体中加入CO2至沉淀不再产生，然后将沉淀烘干，制得氢氧化铝；D、将步骤C中得到氢氧化铝粉碎，制得氢氧化铝粉；E、将步骤D制得的氢氧化铝粉放入搅拌机中，再加入石英粉、环氧树脂、聚氨酯树脂、硅烷偶联剂、三甲基己二胺和过氧化甲乙酮进行搅拌，得到混合料，然后将混合料投入压制设备，在真空条件下，振动成型，然后固化，水磨抛光，制得高阻燃石英石板材。前述的制酸联产高阻燃石英石板材的方法，步骤A中，所述添加剂为碳酸钠、硫酸钠或烧碱；所述改性剂为无烟煤、碳或煤矸石；所述窑为工业回转窑、工业隧道窑或工业立窑。前述的制酸联产高阻燃石英石板材的方法，步骤A中，所述的生料中，磷石膏和粉煤灰按照1-1.8:1重量比的比例混合，添加剂添加比例按生料中所含Na2O和Al2O3+Fe2O3总和的分子比为1:1添加，改性剂的混合比例为生料总重量的10-27%；所述焙烧的温度为1080-1380℃，时间为1-4h；所述水磨溶出时的液固体积比为3-6:1。前述的制酸联产高阻燃石英石板材的方法，步骤B中，所述焙烧的温度1000-1200℃；时间为2-5h；条件为将硫化物置于40-45%的富氧环境下。前述的制酸联产高阻燃石英石板材的方法，步骤C中，所述烘干的温度为在100-120℃，沉淀烘干后水分低于0.5%。前述的制酸联产高阻燃石英石板材的方法，按重量份计，步骤E中，所述高阻燃石英石板材包括20-30份氢氧化铝粉、40-50份石英粉、10-20份环氧树脂、5-10份聚氨酯树脂、1-3份硅烷偶联剂、1-3份三甲基己二胺和2-3份过氧化甲乙酮。前述的制酸联产高阻燃石英石板材的方法，按重量份计，所述高阻燃石英石板材包括25份氢氧化铝粉、45份石英粉、15份环氧树脂、7份聚氨酯树脂、2份硅烷偶联剂、2份三甲基己二胺和2.5份过氧化甲乙酮。前述的制酸联产高阻燃石英石板材的方法，步骤E中，所述搅拌的转速为500-700r/min，时间为10-30min。前述的制酸联产高阻燃石英石板材的方法，步骤E中，所述固化的温度为150-200℃，时间为1-2h。前述的制酸联产高阻燃石英石板材的方法，所述固化的温度为175℃，时间为1.5h。本专利技术通过将磷石膏和高硫铝土矿反应、重组，使之成为有用物质。原理的总反应式为：CaSO4（磷石膏）+Na2O·SiO2·Al2O3（粉煤灰）→Na2O·Al2O3+CaO·SiO2↓+[硫]从该反应式可知，用磷石膏中的CaO与粉煤灰中的SiO2生成原硅酸钙（CaO·SiO2↓）后，得到可溶性极好的铝酸钠（Na2O·Al2O3）。反应式中的[硫]，是指通过生料加改性剂工艺，生成的金属硫化物，其主要成分为FeS；浸出熟料中的铝酸钠后，将得到的沉淀物浮选即可得到FeS。有益效果1、本专利技术通过将磷石膏和粉煤灰综合利用，混合添加剂和改性剂后经研磨，水磨溶出后进行固液分离，即可得到成分分明的产物，可大量消耗磷石膏和粉煤灰，减少磷石膏和粉煤灰对环境的污染。2、本专利技术通过将工业废渣磷石膏、粉煤灰、添加剂和改性剂混合研磨后焙烧，再进行水磨溶出和固液分离，原料成本低廉，工艺简单，且焙烧过程形成的主要成分金属硫化物、偏铝酸盐和硅酸盐成分分明，均可单独提取回收，大大提高了磷石膏和粉煤灰的附加值。3、本专利技术利用废料磷石膏和粉煤灰，加上添加剂和改性剂作为原料，焙烧后经过水磨溶出和固液分离就能得到成分分明的产物，焙烧过后产物中不含有机物，非常利于后期对产物各组分进行分别提取，尤其是固液分离中得到液体，几乎只含有可溶的偏铝酸钠，通入CO2气体后即可得到纯度很高的氢氧化铝，纯度可达98%以上，是制备高阻燃石英石板材的阻燃剂的良好原料.4、本专利技术通过廉价的工业废渣磷石膏和粉煤灰，加上一定的添加剂和改性剂制得氢氧化铝的工艺简单，原料成本低廉，所得氢氧化铝的成本很低，用于生产高阻燃石英石板材，大大降低了高阻燃石英石板材的生产成本。5、本专利技术通过将工业废渣磷石膏、粉煤灰、添加剂和改性剂混合研磨后焙烧，再水磨溶出后进行固液分离，再从分离出的沉淀中提取得到硫酸，生产成本低，工艺简单。为进一步证明本专利技术的效果，专利技术人做了如下检测。对实施例1-5所制得的高阻燃石英石板材取样，分别测试氧指数与燃烧等级。得表1结果。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的说明，但并不作为对本专利技术限制的依据。本专利技术的实施例实施例1：一种制酸联产高阻燃石英石板材的方法，步骤如下：A、将磷石膏、粉煤灰、碳酸钠和碳混合并研磨制成生料，生料中，磷石膏和粉煤灰按照1.8:1重量比的比例混合，碳酸钠添加比例按生料中所含Na2O和A12O3+Fe2O3总和的分子比为1:1添加，碳的混合比例为生料总重量的10%送入工业立窑内焙烧，焙烧温度为1080℃，焙烧时间为4小时，制得熟料，对熟料进行水磨溶出，并进行固液分离，分离时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制酸联产高阻燃石英石板材的方法，其特征在于，包括如下步骤：A、将磷石膏、粉煤灰、添加剂和改性剂混合并研磨制成生料，送入窑内焙烧，制得熟料，对熟料进行水磨溶出，并进行固液分离；B、将步骤A中固液分离得到的沉淀进行浮选，分离出硫化物，将分离出的硫化物进行焙烧，再将焙烧产生的烟气经五氧化二钒催化反应后，采用浓硫酸进行吸收，制得硫酸；C、向步骤A中固液分离得到的液体中加入CO2至沉淀不再产生，然后将沉淀烘干，制得氢氧化铝；D、将步骤C中得到氢氧化铝粉碎，制得氢氧化铝粉；E、将步骤D制得的氢氧化铝粉放入搅拌机中，再加入石英粉、环氧树脂、聚氨酯树脂、硅烷偶联剂、三甲基己二胺和过氧化甲乙酮进行搅拌，得到混合料，然后将混合料投入压制设备，在真空条件下，振动成型，然后固化，水磨抛光，制得高阻燃石英石板材。

【技术特征摘要】
1.一种制酸联产高阻燃石英石板材的方法，其特征在于，包括如下步骤：A、将磷石膏、粉煤灰、添加剂和改性剂混合并研磨制成生料，送入窑内焙烧，制得熟料，对熟料进行水磨溶出，并进行固液分离；B、将步骤A中固液分离得到的沉淀进行浮选，分离出硫化物，将分离出的硫化物进行焙烧，再将焙烧产生的烟气经五氧化二钒催化反应后，采用浓硫酸进行吸收，制得硫酸；C、向步骤A中固液分离得到的液体中加入CO2至沉淀不再产生，然后将沉淀烘干，制得氢氧化铝；D、将步骤C中得到氢氧化铝粉碎，制得氢氧化铝粉；E、将步骤D制得的氢氧化铝粉放入搅拌机中，再加入石英粉、环氧树脂、聚氨酯树脂、硅烷偶联剂、三甲基己二胺和过氧化甲乙酮进行搅拌，得到混合料，然后将混合料投入压制设备，在真空条件下，振动成型，然后固化，水磨抛光，制得高阻燃石英石板材。2.根据权利要求1所述的制酸联产高阻燃石英石板材的方法，其特征在于：步骤A中，所述添加剂为碳酸钠、硫酸钠或烧碱；所述改性剂为无烟煤、碳或煤矸石；所述窑为工业回转窑、工业隧道窑或工业立窑。3.根据权利要求1所述的制酸联产高阻燃石英石板材的方法，其特征在于：步骤A中，所述的生料中，磷石膏和粉煤灰按照1-1.8:1重量比的比例混合，添加剂添加比例按生料中所含Na2O和Al2O3+Fe2O3总和的分子比为1:1添加，改性剂的混合比例为生料总重量的10-27%；所述焙烧的温度为1080-1380℃，时间为1-4h；所述水磨...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈肖虎，陈佳，王家伟，谢红艳，黎志英，庄昌凌，晋克勤，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：贵州,52