粘土燒結(jié)磚用固氟劑的制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種粘土燒結(jié)磚用固氟劑的制備方法，按照質(zhì)量百分選用如下原料：40～70份的石灰?guī)r和30～60份粉煤灰混合均勻，磨細(xì)使得到的粉料的比表面積為350～450m2/kg，即得固氟劑。優(yōu)點(diǎn)是：利用上述粘土燒結(jié)磚用固氟劑的制備方法制備的固氟劑高溫固氟率高，穩(wěn)定性好，而且使用了粉煤灰等工業(yè)廢料，成本低廉。
【專(zhuān)利說(shuō)明】粘土燒結(jié)磚用固氟劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到一種固氟劑的制備方法，特別涉及到一種粘土燒結(jié)磚用固氟劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]磚是以粘土為主要原料，經(jīng)過(guò)攪拌、成型、干燥、焙燒等工序制成。粘土中含氟量因土樣不同而異，高的為521mg/kg,低的為328mg/kg,平均為407mg/kg。由于目前，輪窯磚的燒成溫度通常是I 000°C左右，因此磚坯在高溫?zé)七^(guò)程中，除了部分氟化物留存于磚體中，坯土中的大部分氟化物成為氣態(tài)氟化物逸散到大氣。焙燒后氟的留存率因土樣不同而異，高的達(dá)41%，低的只有5%，平均為18.7%，也就是說(shuō)，在高溫焙燒過(guò)程中，粘土中 81.3%的氟被釋放出來(lái)排入大氣。雖然土壤含氟量并不高，但坯土作為磚瓦廠生產(chǎn)的主要原料，其耗用量巨大，故氟的排放量也大。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，我國(guó)粘土磚瓦廠所排放的氟化物占年全國(guó)總排放量的31.18%。由此可見(jiàn)，磚瓦廠是重要的大氣氟污染源。氟化物對(duì)植物的毒性比SO2大10~1000倍，而且比重比空氣小，擴(kuò)散距離遠(yuǎn)，往往在較遠(yuǎn)距離也能危害植物。承擔(dān)全國(guó)90%以上墻體建材的企業(yè)，特別是中小磚瓦廠，幾乎遍布全國(guó)各鄉(xiāng)、鎮(zhèn)、村。磚瓦廠大量含氟廢氣的排放若不加以控制，則會(huì)給周?chē)r(nóng)業(yè)環(huán)境造成很大的污染和危害。由于燒制磚所用的輪窯是一種一邊焙燒，一邊裝窯、出窯的連續(xù)式窯爐，磚坯焙燒過(guò)程中釋放出的氟化物不是全部經(jīng)過(guò)煙道排出，有一部分通過(guò)窯門(mén)、加料口等無(wú)組織排放。以往的除氟裝置，只去除去煙道排出的氟化物，除氟率達(dá)609^80%;由于不能去除無(wú)組織排放的氟化物，總除氟率僅30%~40%。采用固氟劑拌在磚坯內(nèi)，可以在燒制過(guò)程中將坯土中大部分氟固定，不使氟逸散到大氣中去。楊林軍發(fā)現(xiàn)向坯土中添加適當(dāng)?shù)奶妓徕}、氫氧化鈣等鈣基物料可使磚存氟率由約25%增至70%以上，且對(duì)磚制品質(zhì)量沒(méi)有不利影響，從而可有效抑制磚中氟的逸出[楊林軍，鈣基物料在磚坯燒制過(guò)程中固氟特性的研究，環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2002，22 (3):294~2991]。唐翔宇通過(guò)試驗(yàn)證明，以白泥的制備的固氟劑的固氟效果最佳[唐翔宇，固氟劑應(yīng)用于磚瓦廠氟治理的初步研究，重慶環(huán)境科學(xué)，1997，19(6):37~401]。已有資料報(bào)道固氟劑主要為鈣基固氟劑，其原理為CaO與粘土揮發(fā)出的氟化氫生成氟化鈣(CaF2)，但CaF2在高溫時(shí)會(huì)分解。用鈣基固氟劑，從800°C升高到1200°C時(shí)，固氟率由70%左右減小到17%左右[任強(qiáng)，燃煤高溫固氟工藝和添加劑的實(shí)驗(yàn)研究，中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2004.24 (7):227~230]。其外，未反應(yīng)的CaO存在于磚中，當(dāng)磚吸水后生成氫氧化鈣而可能引起磚爆裂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種粘土燒結(jié)磚用固氟劑的制備方法。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:粘土燒結(jié)磚用固氟劑的制備方法，按照質(zhì)量百分選用如下原料:40~70份的石灰?guī)r和30~60份粉煤灰混合均勻，磨細(xì)使得到的粉料的比表面積為350~450m2/kg，即得固氟劑。[0005]為了更好地解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的石灰?guī)r為氧化鈣含量大于45%的天然石灰礦巖。
[0006]為了更好地解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述的粉煤灰為燃煤火力發(fā)電廠排放的干排或濕排粉煤灰。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:利用上述粘土燒結(jié)磚用固氟劑的制備方法制備的固氟劑高溫固氟率高，穩(wěn)定性好，而且使用了粉煤灰等工業(yè)廢料，成本低廉。
【具體實(shí)施方式】[0008]下面通過(guò)具體實(shí)施例詳細(xì)描述一下本發(fā)明的具體內(nèi)容。
[0009]粘土燒結(jié)磚用固氟劑的制備方法，按照質(zhì)量百分選用如下原料:40~70份的石灰?guī)r和30~60份粉煤灰混合均勻，磨細(xì)使得到的粉料的比表面積為350~450m2/kg，即得固氟劑。
[0010]所述的石灰?guī)r為氧化鈣含量大于45%的天然石灰礦巖。
[0011]所述的粉煤灰為燃煤火力發(fā)電廠排放的干排或濕排粉煤灰。
[0012]將粘土燒結(jié)磚原料添加0.4~1.0%該固氟劑，按常見(jiàn)粘土磚成型與燒結(jié)工藝制得粘土燒結(jié)磚，可使磚在燒結(jié)過(guò)程中的固氟率達(dá)到92%以上。
[0013]其原理為固氟劑分解產(chǎn)生的CaO與粘土揮發(fā)出的氟化氫生成氟化鈣(CaF2),同時(shí)， 固氟劑產(chǎn)生部分熔融，形成鈣、硅、鋁和鐵等多種元素共有的高溫熔融體，該熔融體有良好的吸收氟化氫作用，當(dāng)溫度下降后，熔融體能把CaF2固結(jié)下來(lái)，其不會(huì)與水發(fā)生反應(yīng)。所選的石灰?guī)r的主要成分為CaC03。在600°C左右開(kāi)始分解，分解得到CaO，到950°C基本分解完全。土壤中氟化物大多在600 1:開(kāi)始逸出，主要逸出過(guò)程發(fā)生在800°C~950 1:范圍內(nèi)， 這與石灰?guī)r分解溫度范圍基本一致，使石灰?guī)r在整個(gè)分解過(guò)程中均可參與固氟反應(yīng)，因而具有較高的固氟率。所選粉煤灰中大量的氧化鐵、氧化鋁、氧化硅能與石灰?guī)r石分解的CaO 和MgO等反應(yīng)形成高溫熔體，一方面能固結(jié)CaF2,另一方面能與氟化氫形成含氟固溶體，從而提高了固氟產(chǎn)物的高溫穩(wěn)定性，有助于提高固氟劑的高溫固氟率。
[0014]實(shí)施例1
粘土燒結(jié)磚用固氟劑的制備方法，按照質(zhì)量百分選用如下原料:40份的石灰?guī)r和60份粉煤灰混合均勻，磨細(xì)使得到的粉料的比表面積為350~450m2/kg，即得固氟劑。將粘土燒結(jié)磚原料添加0.4%該固氟劑，按常見(jiàn)粘土磚成型與燒結(jié)工藝制得粘土燒結(jié)磚，所使用的粘土的含氟量為506mg/ kg，不添加固氟劑燒成的磚塊的含氟量為99 mg/ kg，添加0.4%的固氟劑后，磚塊的含氟量為467 mg/ kg，固氟率為92.2%。
[0015]實(shí)施例2
粘土燒結(jié)磚用固氟劑的制備方法，按照質(zhì)量百分選用如下原料:50份的石灰?guī)r和50份粉煤灰混合均勻，磨細(xì)使得到的粉料的比表面積為350~450m2/kg，即得固氟劑。將粘土燒結(jié)磚原料添加0.6%該固氟劑，按常見(jiàn)粘土磚成型與燒結(jié)工藝制得粘土燒結(jié)磚，所使用的粘土的含氟量為506mg/ kg，不添加固氟劑燒成的磚塊的含氟量為99 mg/ kg，添加0.6%的固氟劑后，磚塊的含氟量為475 mg/ kg，固氟率為93.8%。
[0016]實(shí)施例3
粘土燒結(jié)磚用固氟劑的制備方法，按照質(zhì)量百分選用如下原料:60份的石灰?guī)r和40份粉煤灰混合均勻，磨細(xì)使得到的粉料的比表面積為350~450m2/kg，即得固氟劑。將粘土燒結(jié)磚原料添加0.8%該固氟劑，按常見(jiàn)粘土磚成型與燒結(jié)工藝制得粘土燒結(jié)磚，所使用的粘土的含氟量為506mg/ kg，不添加固氟劑燒成的磚塊的含氟量為99 mg/ kg，添加0.8%的固氟劑后，磚塊的含氟量為479 mg/ kg，固氟率為94.6%。
[0017]實(shí)施例4
粘土燒結(jié)磚用固氟劑的制備方法，按照質(zhì)量百分選用如下原料:70份的石灰?guī)r和30份粉煤灰混合均勻，磨細(xì)使得到的粉料的比表面積為350~450m2/kg，即得固氟劑。將粘土燒結(jié)磚原料添加1.0%該固氟劑，按常見(jiàn)粘土磚成型與燒結(jié)工藝制得粘土燒結(jié)磚，所使用的粘土的含氟量為506mg/ kg，不添加固氟 劑燒成的磚塊的含氟量為99 mg/ kg，添加1.0%的固氟劑后，磚塊的含氟量為481 mg/ kg，固氟率為95.1%。
【權(quán)利要求】
1.粘土燒結(jié)磚用固氟劑的制備方法，其特征在于:按照質(zhì)量百分選用如下原料:40~ 70份的石灰?guī)r和30~60份粉煤灰混合均勻，磨細(xì)使得到的粉料的比表面積為350~ 450m2/kg，即得固氟劑。
2.按照權(quán)利要求1所述的粘土燒結(jié)磚用固氟劑的制備方法，其特征在于:所述的石灰?guī)r為氧化鈣含量大于45%的天然石灰礦巖。
3.按照權(quán)利要求1所述的粘土燒結(jié)磚用固氟劑的制備方法，其特征在于:所述的粉煤灰為燃煤火力發(fā)電廠排放的干排或濕排粉煤灰。
【文檔編號(hào)】C04B33/135GK103524117SQ201310440978
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】侯貴華, 王保林, 許寧, 代少俊 申請(qǐng)人:鹽城工學(xué)院