一种废旧岩棉的活化方法及活化废旧岩棉的应用技术

本发明专利技术提供了一种废旧岩棉的活化方法及活化废旧岩棉的应用。其中废旧岩棉的活化是通过高温氯化盐熔盐浸没废旧岩棉的方式，对废旧岩棉进行活化，以提高废旧岩棉中活性氧化硅和氧化铝的含量，将废旧岩棉中的有机物去除；同时废旧岩棉中的氧化硅组分可与氯化盐熔盐发生反应，生成火山灰活性较高的硅酸盐。本发明专利技术制得的活化废旧岩棉具有火山灰活性较高的特点，可作为胶凝材料掺合料制备胶凝材料，用于污泥固化处理。本发明专利技术提供的废旧岩棉处理方法流程短，工艺过程简单，不会对环境造成污染；熔盐可重复使用，降低成本；另外，利用活化废旧岩棉制备的胶凝材料用于污泥固化处理，提高资源的利用率，降低污泥处理的成本，具有工业化应用潜力。用潜力。用潜力。

【技术实现步骤摘要】
一种废旧岩棉的活化方法及活化废旧岩棉的应用


[0001]本专利技术涉及废旧岩棉处理
，尤其涉及一种废旧岩棉的活化方法及活化废旧岩棉的应用。

技术介绍

[0002]保温棉材料广泛应用于冶金、石化、陶瓷、房建等领域，日常生活中也随处可见，其大量使用意味着会形成大量的废弃物。例如，钢铁、石化等重工企业，需要定期对设备或管道外的保温棉进行更换，每年都会产生大量的废旧保温棉。目前市面上最常见的保温棉主要是岩棉和玻璃棉，尤以岩棉应用更为广泛。这类材料熔点高、稳定性好，无法快速分解，若不妥善处理，将会对环境造成不利影响。目前我国处理废旧岩棉的方式主要包括土地填埋和回收利用等，其中填埋方式最为常见。但由于废旧岩棉不同于一般生活垃圾，需送至指定的工业固废填埋场进行处理，处理规模受限；而且其单位重量下体积一般较大，填埋用地较多，填埋成本较高，不仅对企业造成负担，也产生成本浪费。近年来，国家大力倡导“无废城市建设”，明确要求降低城市固废填埋量，对固废违法填埋等行为进行严厉打击。岩棉废弃物填埋处理不仅损耗人力、财力，不易监管，填埋后还可能对土地造成污染。因此从保护环境、节省土地、促进保温材料行业健康发展的角度考虑，开发废旧保温棉的高效资源化处理技术势在必行。
[0003]目前，废旧岩棉回收利用的常见做法是：将废弃物破碎后按岩棉原料配比加入骨料、添加剂等，按照正常制备工艺，制成再生岩棉材料。但传统岩棉生产工艺对环境存在污染，不仅会产生有害废气(如CO、HCHO等)，也会生成有毒固废和有机废水。此外，也可将岩棉废弃物破碎筛分，再将其与水泥胶凝体系混合固化后用作建筑材料，但建筑材料对机械强度要求高，需要增加高机械强度原料的比例，造成成本增加。市面上岩棉产品多以玄武岩、辉长岩为主要原料，成份以氧化硅、氧化铝和铝硅酸盐类为主，这与粉煤灰的化学组成类似，适合作为辅料制备无机胶凝材料。但根据研究，废旧岩棉自身玻璃体含量少，火山灰反应能力通常较弱，可能会因此影响所制材料的胶凝作用，对材料性能造成不利影响。因此，有必要提高废旧岩棉火山灰反应活性，使其作为高活性掺合料制备胶凝材料。
[0004]有鉴于此，有必要设计一种改进的废旧岩棉的活化方法及活化废旧岩棉的应用，以解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种废旧岩棉的活化方法及活化废旧岩棉的应用，通过高温熔盐活化的方式，制备生成火山灰活性较高的硅酸盐，并将废旧岩棉中的有机物去除；制得的活化废旧岩棉具有火山灰活性较高的特点，可用作无机胶凝材料掺合料制备凝胶材料，用于污泥固化处理。
[0006]为实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种废旧岩棉的活化方法及活化废旧岩棉的应用。一方面，一种废旧岩棉的活化方法，包括以下步骤：
[0007]S1、将氯化盐在惰性气体条件下，在高温反应器内加热至熔化，再将熔盐温度调至指定温度，得到高温熔盐；
[0008]S2、将废旧岩棉浸没于步骤S1得到的所述高温熔盐内，保温预设时间后取出，除去吸附于废旧岩棉内部的熔盐，制得预处理活化废旧岩棉；
[0009]S3、将步骤S2得到的所述预处理活化废旧岩棉急冷至室温，并洗涤、干燥、破碎、筛分，制得活化废旧岩棉。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，在步骤S1中，所述氯化盐为CaCl2、NaCl
‑
CaCl2、KCl
‑
CaCl2、MgCl2‑
CaCl2、NaCl
‑
KCl
‑
CaCl2中的一种，所述氯化盐为工业纯及以上纯度。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，在步骤S1中，所述指定温度为800～1100℃。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述废旧岩棉在所述高温熔盐内的保温预设时间为0.1h～24h。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，在步骤S2中，除去吸附于废旧岩棉内部的熔盐是在高温和惰性气氛下通过物理挤压方式除去。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述物理挤压方式包括板压式、压辊式，所述高温为800～1100℃。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，在步骤S3中，所述洗涤采用二甲基亚砜超声浸泡后，使用乙醇超声清洗。
[0016]一种上述活化废旧岩棉的应用，将所述活化废旧岩棉作为胶凝材料掺合料，与水泥熟料和粉煤灰混合配制，制得复合胶凝材料。
[0017]作为本专利技术的进一步改进，所述活化废旧岩棉、所述水泥熟料和所述粉煤灰的质量比为1:(2.5～5):(0.2～1)。
[0018]作为本专利技术的进一步改进，所述复合凝胶材料作为固化剂应用于污泥处理领域。
[0019]本专利技术的有益效果是：
[0020]1、本专利技术提供的一种废旧岩棉的活化方法及活化废旧岩棉的应用。其中废旧岩棉的活化方法是通过高温氯化盐熔盐浸没废旧岩棉的方式，对废旧岩棉进行活化，提高废旧岩棉中活性氧化硅和氧化铝的含量；同时，废旧岩棉中的氧化硅组分可与氯化钙熔盐发生反应，生成火山灰活性较高的硅酸盐。使用该方法制得的活化废旧岩棉具有火山灰活性较高的特点，可作为胶凝材料掺合料制备胶凝材料，用于污泥的固化处理。此外，使用高温熔盐活化废旧岩棉的方法可以实现连续反应，减少工艺流程，且反应温度较传统方法低，节约能耗，降低成本。
[0021]2、本专利技术中的高温氯化钙熔盐作为一种高度离子化的介质，可以提供大量的钙离子进入氧化硅和氧化铝晶体内，产生离子缺陷，以提高氧化硅和氧化铝的活性；而浸泡结束，急速冷却下废旧岩棉中晶体结晶度不高，无定型产物多，又会存在较多的晶体结构缺陷；氧化硅和氧化铝中离子缺陷和结构缺陷的大量存在，使得其活性大幅度提高。另外，熔盐活化过程能将废旧岩棉中的有机物去除，实现废旧岩棉无害化处理；且熔盐可重复多次使用，降低成本，具有工业化应用潜力。
[0022]3、本专利技术提供了一种废旧岩棉的短流程处理方法，其工艺过程简单，处理过程中不会生成有毒固废和有机废水，对环境影响很小。另外，将废旧岩棉进行活化处理后制备胶凝材料用于污泥固化处理，可以提高资源的利用率，降低污泥处理的成本，并显著的改善了
环境水平。
附图说明
[0023]图1为本专利技术实施例1所得活化废旧岩棉的XRD结果图。
[0024]图2为本专利技术实施例1所得活化废旧岩棉的EDS结果图。
[0025]图3为本专利技术实施例1所得活化废旧岩棉的EDS相应元素扫描图。
[0026]图4为实施例2中所得复合胶凝材料与某地市政污泥混合并经养护后的含水率变化情况图。
具体实施方式
[0027]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述。
[0028]在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本专利技术，在附图中仅仅示出了与本专利技术的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本专利技术关系不大的其他细节。
[0029]另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废旧岩棉的活化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将氯化盐在惰性气体条件下，在高温反应器内加热至熔化，再将熔盐温度调至指定温度，得到高温熔盐；S2、将废旧岩棉浸没于步骤S1得到的所述高温熔盐内，保温预设时间后取出，除去吸附于废旧岩棉内部的熔盐，制得预处理活化废旧岩棉；S3、将步骤S2得到的所述预处理活化废旧岩棉急冷至室温，并洗涤、干燥、破碎、筛分，制得活化废旧岩棉。2.根据权利要求1所述的一种废旧岩棉的活化方法，其特征在于，在步骤S1中，所述氯化盐为CaCl2、NaCl
‑
CaCl2、KCl
‑
CaCl2、MgCl2‑
CaCl2、NaCl
‑
KCl
‑
CaCl2中的一种，所述氯化盐为工业纯及以上纯度。3.根据权利要求1所述的一种废旧岩棉的活化方法，其特征在于，在步骤S1中，所述指定温度为800～1100℃。4.根据权利要求1所述的一种废旧岩棉的活化方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵红平，蒋睿，霍培书，郭二卫，湛德，汤丁丁，赵皇，王鑫，
申请(专利权)人：中建三局绿色产业投资有限公司，
类型：发明
国别省市：