申请日2008.11.25
公开(公告)日2009.04.22
IPC分类号B28B3/00; B28B11/24; B28C1/16; B28C7/04
摘要
本发明涉及一种利用造纸污泥生产建材制品的方法及其设备，属于环境保护技术领域。本发明的方法是将重量比为1∶0.5～4造纸污泥与碳化材料混合配比、冲压成型，压制成的半成品经干燥、加速碳化养护和充分的钙化结晶反应，最后自然风冷，定型硬化。该方法所用的设备由依次连接的混合配比单元、冲压成型单元和干燥及养护硬化单元组成。本发明充分合理地利用了造纸污泥、钢渣、废弃混凝土等工业废弃物，降低了生产成本，解决了造纸污泥所造成的环境污染问题，制备了韧性、结构强度都显著提高的新型建材，降低了建材的使用成本，具有良好的经济效益和环境效益。
翻译権利要求書
1.一种利用造纸污泥生产建材制品的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)混合配比：将压滤后的造纸污泥，与粉碎后的碳化材料混合搅拌，送至储料仓备用， 造纸污泥与碳化材料的重量比为1：0.5～4;
(2)冲压成型：将储料仓中的原料释放至布料机中，经初始预压和脉冲震实后，再经液 压机压制成半成品;
(3)干燥及养护硬化：压制成的半成品送入反应窑中，进行干燥处理后，半成品在加速 碳化养护下，经充分的钙化结晶反应、定型硬化，最后自然风冷。
2.根据权利要求1所述的生产建材制品的方法，其特征在于：所述的干燥处理所用干 燥介质为干饱和热空气，温度为100℃～230℃;所述的加速碳化养护条件为：反应气 体为含二氧化碳的工业废气，二氧化碳浓度大于wt10%，反应气体压力大于1.0bar， 加速碳化温度为20-150℃，所述的加速碳化养护时间为2-48小时。
3.根据权利要求1所述的生产建材制品的方法，其特征在于：所述的碳化材料为石灰、 钢渣、电石渣和废弃水泥混凝土中的一种以上。
4.根据权利要求3所述的生产建材制品的方法，其特征在于：所述的碳化材料含有氧 化钙、氢氧化钙、硅酸二钙、硅酸三钙、水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化铁酸钙、钙 矾石、氢氧化镁和氧化镁中的一种或一种以上的碳化成分，碳化成分占碳化材料的重 量百分比不少于30%。
5.一种权利要求1所述生产建材制品的方法所用的设备，其特征在于：包括依次连接 的混合配比单元、冲压成型单元和干燥及养护硬化单元;所述的干燥及养护硬化单元 包括蒸养床、蒸养床的输送装置和反应窑，反应窑位于蒸养床的输送装置末端。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于：所述的反应窑内按半成品的输送方向依 次为干燥室、反应室，干燥室和反应室的侧壁分别对置设有矩形进风道，干燥室的上 部设有排风装置，反应室上部设有排烟装置。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于：所述的矩形进风道为百叶窗式结构，百 叶偏向入窑口20～30度。
8.根据权利要求5所述的设备，其特征在于：所述的混合配比单元包括依次连接的称 量装置、搅拌器和储料仓;所述的冲压成型单元包括布料机、挤料嘴、震动刮料板和 液压机，挤料嘴和震动刮料板位于布料机螺旋进料口末端，液压机位于布料机右侧， 液压机前机身安置取卸料机械手。
9.根据权利要求6所述的设备，其特征在于：所述的干燥室和反应室之间有屏蔽气幕， 屏蔽气幕为干燥室的干饱和热空气经水平对置和顶置三向喷入形成的软隔离段。
说明书
利用造纸污泥生产建材制品的方法及其设备
技术领域
本发明涉及一种利用造纸污泥生产建材制品的方法及其设备，属于环境保护技术 领域。
背景技术
传统的石膏板材为单纯的脆性板材，其结构强度低，干燥易开裂，多孔吸湿性强， 有害气体易吸附，易引起剥落、发霉，潮解后耐电击穿性差等。这些不利因素大大提 高了其使用成本，且给建筑行业带来了一系列的问题和隐患。
造纸业是一个污染比较严重的行业，在生产过程中产生了大量的废渣和污泥，对 周边环境构成了巨大的污染。在造纸废渣中，污泥是主要废弃物，其产生量是原生纤 维浆厂产出污泥的2～4倍，每生产1吨纸，含水65%的污泥产量就超过700kg。到 目前为止，大多数污泥的处置方式是填埋、散放或焚烧，而这些处理方式又不同程度 的存在投资高，容易造成二次污染等问题。因此，如何合理的处理造纸污泥，将其变 废为宝，是亟待解决的问题。
发明内容
为了克服传统石膏板材存在的缺陷和造纸污泥污染环境的问题，本发明提供了一 种利用造纸污泥生产建材制品的方法。
本发明还提供了上述的生产建材制品的方法所用的设备。
本发明采用的技术方案如下：
本发明的利用造纸污泥生产建材制品的方法，包括以下步骤：
(1)混合配比：将压滤后的造纸污泥与粉碎后的碳化材料混合搅拌，送至储料仓备 用，造纸污泥与碳化材料的重量比为1：0.5～4;
(2)冲压成型：将储料仓中的原料释放至布料机中，经初始预压和脉冲震实后，再 经液压机压制成半成品;
(3)干燥及养护硬化：压制成的半成品送入反应窑中，进行干燥处理后，半成品在 加速碳化养护下，经充分的钙化结晶反应，定型硬化、最后自然风冷。
上述本发明的方法，所述的干燥处理所用干燥介质为干饱和热空气，温度为 100℃～230℃;所述的加速碳化养护条件为：反应气体为含二氧化碳的工业废气，二氧 化碳浓度大于wt10%，反应气体压力大于1.0bar，加速碳化温度为20-150℃，所述的 加速碳化养护时间为2-48小时。
上述本发明的方法，所述的碳化材料优选为石灰、钢渣、电石渣和废弃水泥混凝 土中的一种以上。
上述本发明的方法，所述的碳化材料优选为含有氧化钙、氢氧化钙、硅酸二钙、 硅酸三钙、水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化铁酸钙、钙矾石、氢氧化镁和氧化镁中的 一种或一种以上的碳化成分，碳化成分占碳化材料的重量百分比不少于30%。
本发明所述的生产建材制品的方法所用的设备，包括依次连接的混合配比单元、 冲压成型单元和干燥及养护硬化单元;所述的干燥及养护硬化单元包括蒸养床、蒸养 床的输送装置和反应窑，反应窑位于蒸养床的输送装置末端。
上述本发明的设备，所述的反应窑内按半成品的输送方向依次为干燥室、反应室， 干燥室和反应室的侧壁分别对置设有矩形进风道，干燥室的上部设有排风装置，反应 室上部设有排烟装置。所述的矩形进风道优选为百叶窗式结构，百叶偏向入窑口20～30 度。
上述本发明的设备，所述的混合配比单元包括依次连接的称量装置、搅拌器和储 料仓;所述的冲压成型单元包括布料机、挤料嘴、震动刮料板和液压机，挤料嘴和震 动刮料板位于布料机螺旋进料口末端，液压机位于布料机右侧，液压机前机身安置取 卸料机械手。
上述本发明的设备，优选的所述的干燥室和反应室之间有屏蔽气幕，屏蔽气幕为 干燥室的干饱和热空气经水平对置和顶置三向喷入形成的软隔离段。
本发明在造纸污泥中掺入碳化材料(如钢渣、石灰等)，经过吸收工业废气制造建 筑轻质内外墙板及成型砌块等，由于利用了木质纤维的结构韧性、钢渣的结构强度、 石灰石蒸养的钙化结晶，克服了传统石膏建材的缺陷;制得的新型建材其微观晶相为 多晶固溶体，音频电平宽广，声阻尼激振系数相互交错，产生激振共轭的机率低，抗 震性强，其晶相结构导致热传导自耦发散、隔音、隔热性能优良，特别是料比中含亚 铁粒子，若衬入金属丝网压制，可制成电磁屏蔽专用板材，相对于昂贵的工业纯铁屏 蔽板，实为发电机房、变电站、雷达站、微波站等对电磁防护和电荷屏蔽有苛刻要求 场所和行业的理想替代品，其市场价值日趋显著。
本发明的有益效果是：充分合理的利用了造纸污泥、钢渣、废弃混凝土等工业废 弃物，采用加速碳化技术进行处理，固化储存二氧化碳等工业废气，降低了生产成本， 解决了造纸污泥所造成的环境污染问题，制备了韧性、结构强度都显著提高的新型建 材，降低了建材的使用成本，具有良好的经济效益。
