一種碳化拋光廢石粉制備仿大理石板材及制備方法
【專利摘要】本發明公開了利用拋光廢石粉碳化制備仿大理石建材，其原料主要是拋光廢石粉，原料成分主要包括：CaCO3、SiO2、Ca(OH)2，水為固體顆粒物質量的3%～7%。本發明還公開了其制備方法，本發明以石粉廠拋光廢石粉、CO2廢氣為主要原料，綠色無污染，制備方法簡單，也不需要消耗大量的土地，保護和節約了土地，降低了能耗，節約了能源，減少了CO2的排放，減輕了環境污染，為拋光廢石粉的綜合利用開辟了一條有效的途徑，具有很好的經濟和社會效益。
【專利說明】一種碳化拋光廢石粉制備仿大理石板材及制備方法
[0001]【技術領域】本發明涉及一種以拋光廢粉為原料制備的仿大理石板材及制備方法，屬于無機非金屬材料和工業固體廢棄物及工業C02廢氣回收利用的【技術領域】。【背景技術】目前拋光廢石粉沒有較好的利用方法，大多以堆積、填埋等方式處理拋光廢石粉，因拋光廢石粉顆粒較細，易揚沉，對環境和人類危害極大。目前，關于碳化拋光廢石粉制備仿大理石建材在國內外未見有詳細的報道。仿大理石建材的制備原理是利用鈣基碳化反應生成以主要成分為方解石的大理石，拋光廢石粉經一定溫度煅燒后，廢石粉分解成以氧化鈣為主的石粉，煅燒產物與C02發生反應，產生凝膠類物質，將廢粉顆粒膠凝在一起，制成一類性能優異的仿大理石材料。因為仿大理石建材不僅為綜合利用拋光廢石粉開辟了新途徑，而且對于利用工業尾氣，減少工業尾氣中C02的排放開辟了又一新途徑。隨著工業的快速發展，C02溫室氣體的排放日趨增多，我國政府在2009年哥本哈根世界氣候大會上承諾:到2020年，單位國內生產總值二氧化碳排放量比2005年下降40%-45%。利用廢棄物捕集CO2,不僅可以固定CO2氣體，而且同時可以利用CO2與廢棄物組分的碳化反應制備相應的建筑材料，有較高的社會效益和經濟效益。
【發明內容】
本發明的目的是為了解決拋光廢石粉堆存過多、難利用以及C02工業尾氣減排等問題。將拋光廢石粉變廢為寶，制備出成本低，綠色無污染的天然大理石建材制品 。本發明公開了一種碳化拋光廢石粉制備的仿大理石建材及制備方法，該方法利用拋光廢石粉碳化制備仿大理石建材，工藝簡單，易于實施，且綠色污染。本發明仿大理石建材以拋光廢石粉為主要原料，利用碳化膠凝原理，采用模壓成型的方法制備仿大理石建材，有效的處理了拋光廢石粉，減輕了環境污染，為廢棄物的綜合利用和C02減排開辟了一條有效的途徑，具有很好的經濟和社會效益。本發明制備方法仿大理石建材，工藝簡單、易于操作，不需要消耗大量的土地，保護和節約了土地，降低了能耗，節約了能源，減少了 CO2的排放，所得建材性能優越、無污染、拋光廢石粉利用率高。本發明對節約能源、廢物利用、保護資源意義重大，符合我國的可持續發展原則。本發明的目的是為了解決拋光廢石粉堆存過多、難利用以及C02工業尾氣減排等問題。將拋光廢石粉變廢為寶，制備出成本低，綠色無污染的天然大理石建材制品。本發明公開了一種碳化拋光廢石粉制備的仿大理石建材及制備方法，該方法利用拋光廢石粉碳化制備仿大理石建材，工藝簡單，易于實施，且綠色污染。本發明是通過以下技術方案來實現的:一種仿大理石建材及制備方法原料包括:拋光廢石粉、C02氣體和水，C02氣體為拋光廢石粉重量的45%-60%，水為拋光廢石粉的40%，其制備方法是碳化溫度25°C -45°C，碳化壓力在0.05MPa_lMPa，碳化時間在5min-200min，成型壓力為2_10MPa，拋光后具有一定的鏡面光澤度。根據上述的仿大理石建材的制備方法，其特征在于采用如下步驟:1)將所需用量的拋光廢石粉在溫度600°C _950°C之間加熱20min-90min，然后冷卻備用，2)將35-45%的水加入到步驟I)所得的粉料，開始攪拌，混合均勻，得混合料，3)將步驟2)制備的混合料，讓其水化2min-90min,4)將步驟3)所得的混合料倒入90mmX40mmX40mm鋼模中，在振動臺上振動50-70下后模壓成型，然后拆模，得到板材，5)將步驟4)得到的試塊放入容器，將容器抽至真空0.01MPa-0.03MPa,容器加熱為25-45°C，相對濕度在60%_95%，碳化壓力(C02分壓)為0.15-0.25MPa的條件下進行碳化5_200min。本發明仿大理石建材以拋光廢石粉為主要原料，利用碳化膠凝原理，采用模壓成型的方法制備仿大理石建材，有效的處理了拋光廢石粉，減輕了環境污染，為廢棄物的綜合利用和C02減排開辟了一條有效的途徑，具有很好的經濟和社會效益。本發明制備方法仿大理石建材，工藝簡單、易于操作，與傳統的粘土磚相比，不需要消耗大量的土地，保護和節約了土地，降低了能耗，節約了能源，減少了CO2的排放，所得建材性能優越、無污染、拋光廢石粉利用率高。本發明對節約能源、廢物利用、保護資源意義重大，符合我國的可持續發展原則。【專利附圖】
【附圖說明】圖1為拋光廢石粉XRD圖譜。圖2為拋光廢石粉煅燒后XRD圖譜。圖3為廢粉制備的仿大理石XRD圖譜。圖4和圖5為例2中碳化壓力對仿大理石試體的抗壓強度和碳化程度的影響。圖6為例3中碳化溫度對仿大理石試體的抗壓強度的影響。【具體實施方式】碳化實施例1將拋光廢石粉在950°C煅燒lh，然后在自然冷卻，備用。2、按照配比準確稱量煅燒后備用的拋光廢石粉和水，置于攪拌機中攪拌使它們混合均勻。稱量50g攪拌均勻的物料置于90mmX 40mmX 40mm的自制模具里，在振動臺上振動60下左右，并在6MPa的壓力下進行成型，壓制時間不小于45秒,一般為60s。所得建材為實心板磚，脫模后的板磚放到碳化爸中碳化。碳化時間60min，釜中碳化溫度25 V，碳化壓力(C02分壓)0.2MPa，碳化濕度70%。碳化后對所得仿大理石建材的性能進行測試，試驗結果見表3。圖2仿大理石建材的性能測試結果
【權利要求】
1.一種仿大理石板材及制備方法，其特征是，原料包括:拋光廢石粉、C02氣體和水，C02用量為拋光廢石粉重量的15%-60%，水為拋光廢石粉的40%，其制備方法是碳化溫度50C _65°C，碳化壓力在0.05MPa-0.6MPa，碳化時間在5min_200min，成型壓力為1-lOMPa，拋光后具有一定的鏡面光澤度。
2.根據權利要求1所述的仿大理石板材，其特征在于:所述固體顆粒拋光廢石粉為主要原料。
3.根據權利要求1所述的仿大理石板材，其特征在于:所用碳化氣體為C02氣體，其濃度 30%-99.9% ppmο
4.根據權利要求1所述的仿大理石板材，其特征在于:所述的拋光廢石粉平均粒徑為0.lmm-0.075mm,比表面積 623m2/Kg，SiO2 質量分數為 20%_45%，CaO 質量分數 10%_50%。
5.根據權利要求1所述的大理石板材，其制備特征在于碳化壓力(C02分壓)為0.05MPa-lMPa。
6.根據權利要求1所述的大理石板材，其制備特征在于模壓成型和澆注成型。
7.根據權利要求1所述的大理石板材，其制備特征在于碳化溫度為5-65°C。
8.根據權利要求1所述的大理石板材，其制備特征在于碳化環境的相對濕度為60%-95%。
9.根據權利要求1所述的仿大理石板材的制備方法，其特征在于采用如下步驟: 1)將所需用量的拋光廢石粉在溫度600°C_950°C之間加熱20min-90min，然后冷卻備用， 2)將35-45%的水加入到步驟I)所得的粉料，開始攪拌，混合均勻，得混合料， 3)將步驟2)制備的混合料，讓其水化2min-720min， 4)將步驟3)所得的混合料倒入90mmX40mmX 40mm鋼模中，在振動臺上振動50-70下后模壓成型或澆注成型， 5)將步驟4)得到的石材放入容器，將容器抽至真空0.01MPa-0.03MPa，容器加熱為5-65°C，相對濕度在60%-95%，碳化壓力(C02分壓)為0.05-lMPa的條件下進行碳化5_200mino
【文檔編號】C04B32/00GK103951376SQ201410168554
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月25日 優先權日:2014年4月25日
【發明者】周宗輝, 李剛林, 程新 申請人:濟南大學