【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无机非金属材料的合成，具体为一种用垃圾电厂飞灰制作的大理石及其制备方法。
技术介绍
1、垃圾电厂焚烧过程中会产生飞灰，飞灰中含有多种有机污染物以及多种重金属，属于危险废物，因此，在对飞灰进行填埋处理或资源化利用前，必须针对重金属和二噁英等有毒物质对飞灰进行稳定化处理。经过各种方法处置后的飞灰可作为原料生产高质量建材。
2、专利技术专利申请cn114773017a公布了一种热压成型免养护的固废基人造石材及其制备方法，在制备过程中，使得循环流化床粉煤灰和电石渣在热压过程中进行火山灰反应，得到水化硅酸钙和水化铝酸钙产物，再利用脱硫石膏中的主要成分中含有caso4·2h2o，自身含有的so42-的特点，对循环流化床粉煤灰进行一定的硫酸盐激发，进而提高循环流化床粉煤灰的胶凝活性，最终提高了制备得到的石材的强度，然而，本申请在制备过程中，使用的的粉煤灰为现有技术中含硫煤与固硫剂以一定比例混合后在流化床锅炉内经850-900℃温度燃烧固硫后排出的飞灰，在该石材的制备过程中并未有针对的对飞灰中的重金属离子进行有效的固化，导致在石材的使用过程中重金属离子析出的问题，同时，该制备方法仅通过各基料间的水化反应来实现固化效果，最终制备得到的石材的强度有限。
3、因此，提供一种能够有效螯合飞灰中的重金属离子，且具有高强度的用垃圾电厂飞灰制作的大理石及其制备方法是目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种用垃圾电厂飞灰制作的大理石及其制备方法
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种用垃圾电厂飞灰制作的大理石，包括以下重量份原料：
4、硅酸盐水泥15-20份、复合填充物45-55份、煤炉渣35-45份、外加剂1-5份、无机颜料粉5-10份和水胶比0.3-0.4；
5、该用垃圾电厂飞灰制作的大理石的制备方法，包括以下步骤：
6、步骤s1、按重量份，将水泥、复合填充物、煤炉渣、无机颜料粉、外加剂入到水泥砂浆搅拌机中，干搅2min,边加水边继续搅拌3min,得到初混料；
7、步骤s2、将初混料传输至大理石成型砖机，50mpa下压制10s，脱模，得到人造大理石砖胚；
8、步骤s3、将人造大理石砖胚送入恒温恒湿养护箱中，水热70℃下养护28天，得到用垃圾电厂飞灰制作的大理石。
9、进一步的，无机颜料粉选自炭黑、氧化铁红和氧化铁黄中的一种或多种按任意比混合。
10、进一步的，外加剂为聚羧酸减水剂。
11、进一步的，复合填充物的制备方法，包括以下步骤:
12、步骤a1、将kh-550加入去离子水中，超声25-35min，得到预乳化液，其中，kh-550和去离子水的用量比为0.50-0.56ml：20-30ml；
13、步骤a2、将粉煤灰加入90wt％乙醇溶液中，超声45-55min,得到粉煤灰溶液，将粉煤灰溶液转移至装有冷凝装置的三口烧瓶中，用醋酸调节ph至中性，升温至80-90℃，边搅拌边滴加预乳化液和烯丙基缩水甘油醚的混合液a，滴加速率控制为2-4滴/秒，滴毕，继续搅拌反应3.5-4.5h，反应结束后，静置陈化2h，再依次用无水乙醇和去离子水洗涤2-4次，抽滤，90℃下干燥10h，得到改性粉煤灰，其中，粉煤灰、90wt％乙醇溶液和混合液a的用量比为5-8g：100ml：10.2-10.4ml，混合液a中，预乳化液和烯丙基缩水甘油醚的用量比为10ml:0.2-0.4ml，在上述反应过程中，以90w t％乙醇溶液为溶剂，kh-550上的氨基与烯丙基缩水甘油醚上的环氧基发生开环反应，得到改性粉煤灰；
14、步骤a3、将改性粉煤灰、飞灰螯合产物和烯丙基苯并噁嗪加入0.5m氢氧化钠水溶液中，在20-30℃，转速500-1000rpm下搅拌10h,再经超声处理1-3h，得到前驱液；将前驱液和引发剂溶液超声分散，继续升温至65-75℃，搅拌反应6-8h，反应结束后，冷却至室温，过滤，洗涤3-5次，在70-90℃下干燥8-12h，得到预聚体，其中，改性粉煤灰、飞灰螯合产物、烯丙基苯并噁嗪、0.5m氢氧化钠水溶液的用量比为3-5g：7-9g：6-8g：60-80ml，前驱液和引发剂溶液的用量比为45-55ml:20ml，在引发剂溶液的催化作用下，改性粉煤灰上的不饱和双键和烯丙基苯并噁嗪上的不饱和双键发生热聚合反应，得到预聚体；
15、飞灰中硅和铝的含量较低，而粉煤灰中具有较高的硅和铝的含量，将上述两种物料进行掺混，在提高飞灰利用率的同时，进一步提高了制备得到的大理石的力学性能。
16、步骤a4、将预聚体、封端单体和四丁基溴化铵混合后，氮气保护下，升温至155-165℃，搅拌反应1.5-2.5h，然后撤去氮气，减压反应2h，降温，出料，得到复合填充物，其中，预聚体、封端单体和四丁基溴化铵的用量比为5-8g：3-4g：0.1-0.3g，在上述反应过程中，在高温下，以四丁基溴化铵为催化剂，预聚体上的羟基与封端单体上的异氰酸酯基发生化学交联，得到复合填充物。
17、进一步的，步骤a3中，引发剂溶液为过硫酸钠和去离子水按用量比0.02-0.03g：20ml混合得到。
18、进一步的，步骤a2中，粉煤灰为取自山西某发电公司350mw超临界循环流化床锅炉的低热值煤粉煤灰，红褐色，密度2.48g/cm3，含水率0.14％，粒径分集中在100μm以下，该粉煤灰的化学成分如下表1所示。
19、进一步的，煤炉渣为取自山西某发电公司350mw超临界循环流化床锅炉的低热值煤炉渣，深灰色，密度3.50g/cm3，含水率0.10％，粒径分集中在8μm以下，该煤炉渣的化学成分如下表1所示。
20、进一步的，飞灰螯合产物的制备方法，包括以下步骤：
21、步骤b1、氮气保护下，将二硫代甘醇酸加入无水dmf中，搅拌均匀，再加入n,n-二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶和二乙醇胺，升温至65-75℃，搅拌反应4-6h,反应结束后，抽滤，滤饼用无水乙醇和去离子水分别洗涤2-4次，冷冻干燥，得到二硫代多元醇，其中，二硫代甘醇酸、无水dmf、n,n-二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶和二乙醇胺的用量比为3.5-4.5g：40-50ml:6-8ml:4-5g：2-3ml，在上述反应过程中，以无水dmf为溶剂，4-二甲氨基吡啶为催化剂，n,n-二环己基碳二亚胺为脱水剂，二硫代甘醇酸上的羧基与二乙醇胺上的氨基发生酰胺化反应，得到二硫代多元醇，其结构式如下：
22、
23、步骤b2、将采集到的飞灰经过烘干、过筛预处理后，取飞灰置于离心管中，加入步骤a1中制备得到的二硫代多元醇和去离子水，在2000-3000rpm下，搅拌10-20min,搅拌结束后，将产物转移到铝盘自然养护24h，再置于105℃下烘干，得到飞灰螯合产物，其中，飞灰、二硫代多元醇和去离子水的的用本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用垃圾电厂飞灰制作的大理石，其特征在于：包括以下重量份原料：
2.根据权利要求1所述的一种用垃圾电厂飞灰制作的大理石，其特征在于：所述复合填充物的制备方法，包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种用垃圾电厂飞灰制作的大理石，其特征在于：所述飞灰螯合产物的制备方法，包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种用垃圾电厂飞灰制作的大理石，其特征在于：所述烯丙基苯并噁嗪的制备方法，包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种用垃圾电厂飞灰制作的大理石，其特征在于：所述封端单体的制备方法，包括以下步骤：
6.根据权利要求2所述的一种用垃圾电厂飞灰制作的大理石，其特征在于：所述步骤A1中，KH-550和去离子水的用量比为0.50-0.56mL：20-30mL，步骤A2中，粉煤灰、90wt％乙醇溶液和混合液a的用量比为5-8g：100mL：10.2-10.4mL，混合液a中，预乳化液和烯丙基缩水甘油醚的用量比为10mL:0.2-0.4mL，步骤A3中，改性粉煤灰、飞灰螯合产物、烯丙基苯并噁嗪、0.5M氢氧化钠水溶液的用量
7.根据权利要求3所述的一种用垃圾电厂飞灰制作的大理石，其特征在于：所述步骤B1中，二硫代甘醇酸、无水DMF、N,N-二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶和二乙醇胺的用量比为3.5-4.5g：40-50mL:6-8mL:4-5g：2-3mL，步骤B2中，飞灰、二硫代多元醇和去离子水的的用量比为8-10g：4-5g：90-110mL。
8.根据权利要求4所述的一种用垃圾电厂飞灰制作的大理石，其特征在于：2,2'-二烯丙基双酚A、间甲苯胺、多聚苯甲醛、无水乙醚的用量比为7-9mL：5-6mL：3-4g：30-50mL。
9.根据权利要求5所述的一种用垃圾电厂飞灰制作的大理石，其特征在于：异佛尔酮二异氰酸酯、对苯二酚、二月桂酸二丁基锡、丙酮和甲基丙烯酸羟乙酯的用量比为45-50g：0.6-0.8g：0.38-0.42g：100-120mL：36-38g。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的用垃圾电厂飞灰制作的大理石的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种用垃圾电厂飞灰制作的大理石，其特征在于：包括以下重量份原料：
2.根据权利要求1所述的一种用垃圾电厂飞灰制作的大理石，其特征在于：所述复合填充物的制备方法，包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种用垃圾电厂飞灰制作的大理石，其特征在于：所述飞灰螯合产物的制备方法，包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种用垃圾电厂飞灰制作的大理石，其特征在于：所述烯丙基苯并噁嗪的制备方法，包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种用垃圾电厂飞灰制作的大理石，其特征在于：所述封端单体的制备方法，包括以下步骤：
6.根据权利要求2所述的一种用垃圾电厂飞灰制作的大理石，其特征在于：所述步骤a1中，kh-550和去离子水的用量比为0.50-0.56ml：20-30ml，步骤a2中，粉煤灰、90wt％乙醇溶液和混合液a的用量比为5-8g：100ml：10.2-10.4ml，混合液a中，预乳化液和烯丙基缩水甘油醚的用量比为10ml:0.2-0.4ml，步骤a3中，改性粉煤灰、飞灰螯合产物、烯丙基苯并噁嗪、0.5m氢氧化钠水溶液的用量比为3-5g：7-9g：6-8g：60-80ml，前驱液...
【专利技术属性】
技术研发人员：张瑜，陈黎东，张嘉梁，
申请(专利权)人：广西中玻新材料科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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