專利名稱：利用陶瓷拋光尾泥或陶瓷廢料制備橡塑用填料的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及陶瓷工業(yè)排放廢料的無害化處理以及再利用，具體涉及一種利用陶瓷拋光尾泥和陶瓷廢料制備橡塑用填料的方法。
背景技術：
橡膠、塑料等高分子材料中必須以填料填充，以增強制品的物理性能和可加工性能，如光澤度、色度、白度、松密度、強度、熱穩(wěn)定性、抗紫外性，并可影響制品的硬度、pH值、吸水吸油能力、耐風化能力，同時降低產品成本。目前，國內外僅高分子材料市場填料礦產保有量就達2000萬噸，且每年以15％的速度遞增。而在橡膠、塑料領域中，國內外所用的填料主要是一些天然的礦物巖石材料，例如碳酸鈣、滑石、高嶺土(瓷土)等，也有部分人工材料，例如玻璃微珠。但利用陶瓷拋光尾泥和陶瓷廢料(常被稱為二次資源)加工作為橡塑用填料，至今還未見報道。
陶瓷行業(yè)是一個歷史極其悠遠的行業(yè)，從古到今其發(fā)展歷程經歷了原料、工藝、品種從單一到多樣化，在這個過程中，陶瓷行業(yè)的負面影響也日益突出，如高能耗、廢氣(SO2、CO2)、廢渣(拋光泥)。這些因素不僅制約了陶瓷業(yè)的發(fā)展，而且嚴重污染了當?shù)氐沫h(huán)境，不解決這些問題，陶瓷行業(yè)的發(fā)展必將走入死胡同。佛山陶瓷產品的產量占全球總產量的三分之一強。目前陶瓷廠拋光尾礦泥主要采取填埋的方法，有的廠每天就有幾十噸，不但占用大量耕地，而且形成了一塊塊沼澤地，其危害是深遠而長久的。如何使生態(tài)環(huán)境與產業(yè)協(xié)調發(fā)展，已成為極其迫切需要解決的問題。若不能處理好這一問題，則會對廣東省陶瓷產業(yè)結構的升級和發(fā)展形成重大制約。今年兩會期間中央提出了經濟社會協(xié)調可持續(xù)發(fā)展的新戰(zhàn)略，佛山今年計劃投入100多億治理環(huán)境污染，而陶瓷行業(yè)的污染就是一個大類。
而實際上，這些陶瓷拋光尾泥和陶瓷廢料是一種有巨大利用價值的二次資源。過去，國內外對陶瓷拋光尾泥和陶瓷廢料也進行了多方面的研究，主要體現(xiàn)在以下幾方面用于燒制水泥的原料；用于作混凝土拌合料；陶瓷生料等。但這些方面的利用存在兩個問題不能大量應用；最終的產品附加值不高且性能差。這些對陶瓷拋光尾泥和陶瓷廢料的利用，站在環(huán)境保護的層次上看意義不大；站在產業(yè)角度看，難以成為一種被大量使用的產品；站在投資者的角度分析，企業(yè)的投入產出比也不能驅使企業(yè)去完成主動的環(huán)保職責。

發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于提出一種流程簡單、成本低且整個過程不再產生新污染的利用陶瓷拋光尾泥或陶瓷廢料制備橡塑用填料的方法。
實現(xiàn)上述目的的技術方案是利用陶瓷拋光尾泥或陶瓷廢料制備橡塑用填料的方法，包括如下步驟1)對陶瓷拋光尾泥或陶瓷廢料進行超微細化處理；2)干燥超微細化后的粉體；3)對干燥后的粉體用改性劑進行改性處理，得到成品。
所述超微細化處理可以由如下步驟來實現(xiàn)1a)若陶瓷拋光尾泥或陶瓷廢料的細度滿足超細設備的進料要求，則直接進行下一步驟，若其細度低于超細設備的進料要求，則先對其進行粗磨，制成粒度符合要求的粉體；1b)將上述粉體制成固含量不少于60％的漿料；1c)使用超細設備對漿料進行研磨粉碎，使得粉體粒度為0.1μm～5μm；
優(yōu)選的是，在步驟1a)中使用雷蒙磨作為粗磨設備，將原料制成粒度為0.044mm～0.13mm的粉體。
所述超細設備優(yōu)選有介質超細磨，例如攪拌磨。
所述干燥采用的設備可以是噴霧或氣流干燥機。
所述改性處理是將粉體和改性劑放入捏合機中，通過混合攪拌使改性劑包覆在粉體表面。
所述改性劑可以是飽和脂肪酸、偶聯(lián)劑、高分子有機物、親水活性劑中的一種或幾種。
采用上述技術方案，本發(fā)明有益的技術效果在于1)整個制造過程流程簡單而對原料沒有特殊的要求，能夠對陶瓷拋光尾泥或陶瓷廢料進行大量處理而不再占用土地。2)將原本嚴重污染環(huán)境的工業(yè)廢棄物變?yōu)閲鴥韧庹罅渴褂谩⒂袕V闊市場的頗具競爭力的產品，其產出遠大于投入，使得污染的治理不再是單純投入的被動行為，能夠充分調動陶瓷生產企業(yè)的環(huán)保積極性，不但能夠將環(huán)保長期堅持進行下去還創(chuàng)造了企業(yè)新的經濟增長點。3)整個工藝過程不產生任何新的污染，唯一排放的是干燥工藝環(huán)節(jié)的水蒸氣，徹底解決了陶瓷行業(yè)所面對的如何使生態(tài)環(huán)境與產業(yè)協(xié)調發(fā)展的問題。
具體實施方式
一種利用陶瓷拋光尾泥或陶瓷廢料制備橡塑用填料的方法，其工藝流程為1)首先對陶瓷拋光尾泥或陶瓷廢料進行超微細化處理。一般而言，由于陶瓷廠拋光尾泥的細度已大于100目，符合絕大多數(shù)超細設備的進料要求，可以直接進行超微細化處理；而陶瓷廢料則多數(shù)粒度較大，因此最好先經過雷蒙磨等球磨機進行粗磨，以制成超細設備可以接受的粉體，按照現(xiàn)有一般超細設備的要求，進料粉體的粒度在0.044mm～0.13mm之間都是允許的。另外，根據(jù)超細設備的工作方式的不同，對于濕法研磨的設備還要將粉體制成符合其要求的漿料，一般固含量在60％以上都是可行的，當漿料固含量為100％時，則適用干法研磨的超細設備。至于超細設備的選擇，可根據(jù)處理量以及具體原料的特點來進行，一般可選攪拌磨、振動磨、氣流磨等超細設備，本發(fā)明優(yōu)選有介質類超細磨如攪拌磨。
2)干燥超微細化后的粉體。將粉體干燥至含水量小于0.35％，以便于進行下一步的改性處理。此干燥過程可采用現(xiàn)有的噴霧或氣流干燥機來完成。
3)對干燥后的粉體用改性劑進行改性處理，得到成品。將粉體和改性劑放入捏合機中，通過混合攪拌使改性劑包覆在粉體表面。所述改性劑根據(jù)應用于不同的橡膠、塑料制品來進行選擇，可以是飽和脂肪酸、偶聯(lián)劑、高分子有機物、親水活性劑中的一種或幾種。
實施例1)將陶瓷廢料200公斤用雷蒙磨(4R3216型，河南大方實業(yè)股份有限公司粉體設備廠生產)粗磨成粒度為0.044mm左右的粉體，再混合陶瓷拋光尾泥200公斤，加水制成固含量70％的漿料；2)將上述漿料與5公斤分散劑(9000型，羅門哈斯公司生產)用攪拌磨(SX型，無錫市鑫達粉體機械有限公司生產)進行超微細化處理(一次性投料，連續(xù)開機研磨7小時)，用激光粒度分析儀(JL1001型，丹東儀表研究所生產)測量細化后粉體的粒度分布，得到粒度為-2μ＞93％的粉體；3)用噴霧干燥機(LPG50型，常州市振興干燥設備廠生產)對超微細化后的粉體進行干燥(干燥后粉體含水量小于0.3％)；4)將干燥后的粉體100公斤和硅烷偶聯(lián)劑1.5公斤(S3046型，美國赫格里斯公司生產)投入高速捏合機(SHR150型，張家港白熊機械廠生產)在130攝氏度下處理二十分鐘，即得到改性處理后的成品。
將前述經本發(fā)明方法處理好的填料40公斤以及常用重質碳酸鈣粉體(粒度為-2μ＞95％)40公斤分別加入100公斤聚丙烯樹脂(型號PPT-40)中，混合后經塑料擠出機注塑成型。對比制得的采用本發(fā)明填料的產品(產品1)和采用常用重質碳酸鈣粉體的產品(產品2)，各自取樣品測物理性能如下
由此試驗可看出，經過本發(fā)明方法制得的以陶瓷拋光尾泥或陶瓷廢料為原料的制備橡塑用填料具有優(yōu)良的性質，在塑料中應用可達到高填充的效果。
權利要求
1.利用陶瓷拋光尾泥或陶瓷廢料制備橡塑用填料的方法，包括如下步驟1)對陶瓷拋光尾泥或陶瓷廢料進行超微細化處理；2)干燥超微細化后的粉體；3)對干燥后的粉體用改性劑進行改性處理，得到成品。
2.根據(jù)權利要求1所述的利用陶瓷拋光尾泥或陶瓷廢料制備橡塑用填料的方法，其特征在于所述超微細化處理包括如下步驟1a)若陶瓷拋光尾泥或陶瓷廢料的細度滿足超細設備的進料要求，則直接進行下一步驟，若其細度低于超細設備的進料要求，則先對其進行粗磨，制成粒度符合要求的粉體；1b)將上述粉體制成固含量不小于60％的漿料；1c)使用超細設備對漿料進行研磨粉碎，使得粉體粒度為0.1μm～5μm。
3.根據(jù)權利要求1所述的利用陶瓷拋光尾泥或陶瓷廢料制備橡塑用填料的方法，其特征在于所述干燥采用的設備是噴霧或氣流干燥機。
4.根據(jù)權利要求2所述的利用陶瓷拋光尾泥或陶瓷廢料制備橡塑用填料的方法，其特征在于所述干燥采用的設備是噴霧或氣流干燥機。
5.根據(jù)權利要求1至4任意一項所述的利用陶瓷拋光尾泥或陶瓷廢料制備橡塑用填料的方法，其特征在于所述改性處理是將粉體和改性劑放入捏合機中，通過混合攪拌使改性劑包覆在粉體表面。
6.根據(jù)權利要求1至4任意一項所述的利用陶瓷拋光尾泥或陶瓷廢料制備橡塑用填料的方法，其特征在于所述改性劑是飽和脂肪酸、樹脂、偶聯(lián)劑、高分子有機物、親水活性劑中的一種或幾種。
7.根據(jù)權利要求5所述的利用陶瓷拋光尾泥或陶瓷廢料制備橡塑用填料的方法，其特征在于所述改性劑是飽和脂肪酸、偶聯(lián)劑、高分子有機物、親水活性劑中的一種或幾種。
8.根據(jù)權利要求2所述的利用陶瓷拋光尾泥或陶瓷廢料制備橡塑用填料的方法，其特征在于在步驟1a)中使用雷蒙磨作為粗磨設備，將原料制成粒度為0.044mm～0.13mm的粉體。
9.根據(jù)權利要求2所述的利用陶瓷拋光尾泥或陶瓷廢料制備橡塑用填料的方法，其特征在于所述超細設備是有介質超細磨。
10.根據(jù)權利要求9所述的利用陶瓷拋光尾泥或陶瓷廢料制備橡塑用填料的方法，其特征在于所述有介質超細磨是攪拌磨。
全文摘要
一種利用陶瓷拋光尾泥或陶瓷廢料制備橡塑用填料的方法，包括對陶瓷拋光尾泥或陶瓷廢料進行超微細化處理；干燥超微細化后的粉體；對干燥后的粉體用改性劑進行改性處理，得到成品。本發(fā)明有益的技術效果在于整個制造過程流程簡單而對原料沒有特殊的要求，能夠對陶瓷拋光尾泥或陶瓷廢料進行大量處理而不再占用土地。將原本嚴重污染環(huán)境的工業(yè)廢棄物變?yōu)閲鴥韧庹罅渴褂?、有廣闊市場的頗具競爭力的產品，其產出遠大于投入，使得污染的治理不再是單純投入的被動行為，能夠充分調動陶瓷生產企業(yè)的環(huán)保積極性，不但能夠將環(huán)保長期堅持進行下去還創(chuàng)造了企業(yè)新的經濟增長點。
文檔編號C08L21/00GK1670086SQ20041008157
公開日2005年9月21日 申請日期2004年12月17日 優(yōu)先權日2004年12月17日
發(fā)明者畢舒 申請人:畢舒