專利名稱：一種利用水晶行業(yè)廢渣制備塑料填充物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用水晶行業(yè)廢渣來制備塑料填充物的方法，具體涉及通過對(duì)顆粒粒徑的控制以及對(duì)廢渣顆粒進(jìn)行表面處理，得到可直接填充于塑料中的填充物，目的是實(shí)現(xiàn)固體廢棄物的資源化循環(huán)利用，屬于環(huán)保領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
水晶行業(yè)是以水晶玻璃(通常是高含鉛玻璃)為初始原料，通過機(jī)械切割、磨削、拋光等手段加工成各種形狀的具有水晶特性的玻璃制品的行業(yè)。在水晶制品的加工過程中，會(huì)帶來大量的廢渣，據(jù)統(tǒng)計(jì)，每加工一噸水晶玻璃，將產(chǎn)生30 %的廢渣，對(duì)于小件制品，其廢渣量會(huì)更大，而僅在浙江浦江地區(qū)，每天將消耗將近2000噸的的水晶玻璃，可想而知其廢渣量也是巨大的。一直以來，水晶加工中產(chǎn)生的廢渣等廢棄物的處理是個(gè)難題，由于沒有好的循環(huán)利用手段，水晶廢渣作為一種固體廢棄物一直是運(yùn)送到垃圾填埋場(chǎng)處理，但隨著水晶行業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)生的廢渣越來越多，填埋場(chǎng)地承受不了這么多的廢渣。水晶行業(yè)中存在大量中小規(guī)模的加工廠，對(duì)于廢渣都是隨地亂倒，或者直接排放到河流中，導(dǎo)致廢渣在河底沉積，形成白色堅(jiān)硬物質(zhì)，“白色污染”十分突出，嚴(yán)重污染了土壤和河流。而且隨著時(shí)間的推移，如果廢渣不能得到有效利用，廢渣隨著河流的蔓延，其污染面積正在快速擴(kuò)大。目前，水晶玻璃行業(yè)的廢渣污染問題已嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)丶芭R近周邊的環(huán)境，已引起環(huán)境主管部門的重視，同時(shí)也是關(guān)系到水晶行業(yè)生死存亡的關(guān)鍵。因此必須研究水晶行業(yè)的廢渣處理問題。面對(duì)日益嚴(yán)重的水晶行業(yè)廢渣處理問題，政府主管部門和水晶玻璃行業(yè)都一直在想辦法解決，引導(dǎo)和資助相關(guān)水晶行業(yè)廢渣處理項(xiàng)目。但根據(jù)文獻(xiàn)調(diào)研，還沒有專業(yè)文獻(xiàn)報(bào)道相關(guān)的廢渣的處理成果，只是有一些新聞報(bào)道中提及，比如浦江萬家環(huán)保建材有限公司提出，把水晶廢渣壓制加工成磚塊，該方法表面上看能消耗掉廢渣，在一定程度上解決廢渣的處理問題，但實(shí)際上該工藝復(fù)雜，能耗高，而且磚塊是低附加值的產(chǎn)品，從經(jīng)濟(jì)性上面臨問題，從而會(huì)缺乏可持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力為廢渣的長(zhǎng)期處理帶來制約。而浦江恒力飾品有限公司提出了一種水晶廢物再利用的方法，其工序包括廢渣分篩、混合配料、高溫融化、成形牽引等工序。完成廢渣分篩后，按一定比例混合小部分粘合劑等配料，將其放入1650度的高溫爐融化成玻璃水，再進(jìn)行成形冷卻并經(jīng)牽引機(jī)到成品車間，利用水晶廢棄物再制備水晶的原材料，可以實(shí)行廢渣的利用，但該方法面臨的問題是，由于廢渣組分復(fù)雜，僅僅通過分篩是不能得到用于玻璃組分，只能利用一些邊角料，因此對(duì)廢渣的處理是有局限性的，不能作為最大量的廢渣處理的合理方案。針對(duì)水晶玻璃廢渣的處理問題，不僅要實(shí)現(xiàn)能處理，而且還必須要有經(jīng)濟(jì)性，既要實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益，還必須要有經(jīng)濟(jì)效益，這樣才能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，廢渣的處理方案才是最優(yōu)的方案?？偟膩砜矗F(xiàn)在還沒有好的循環(huán)利用水晶廢渣的方法。因此，為了有效地利用水晶廢渣，并且不產(chǎn)生新的污染，有必要研究新的循環(huán)利用方法，既能高效利用廢渣，同時(shí)又不能帶來新的污染物，并且循環(huán)利用的方法還應(yīng)該具有經(jīng)濟(jì)性，這就是本發(fā)明的主要目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是提供一種利用水晶行業(yè)廢渣制備塑料填充物的方法，既能高效利用廢渣，同時(shí)又不能帶來新的污染物，并且循環(huán)利用的方法還具有經(jīng)濟(jì)性。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種利用水晶行業(yè)廢渣制備塑料填充物的方法，其特征在于具有如下工藝過程(1)利用篩分設(shè)備對(duì)廢渣進(jìn)行初篩去除雜物及大顆粒；(2)通過磨細(xì)設(shè)備對(duì)廢渣進(jìn)行磨細(xì)并細(xì)篩；(3)對(duì)廢渣顆粒進(jìn)行脫水干燥；(4)利用表面活性劑對(duì)廢渣顆粒進(jìn)行表面包覆處理，得到活化好的可直接填充于塑料中的無機(jī)填料。優(yōu)選的，對(duì)廢渣顆粒進(jìn)行表面包覆處理具有如下步驟(1)在高攪機(jī)或捏合機(jī)中，把定量水晶廢渣加熱到100°C 120°C ；(2)在廢渣中添加0. 5% 2%重量的偶聯(lián)劑，混合處理20 30分鐘；(3)在廢渣中添加0. 5 重量的有機(jī)硅表面活性劑，混合處理20 30分鐘。以上比例均為廢渣重量百分比。優(yōu)選的，所述偶聯(lián)劑為硬脂酸、鋁酸酯或者鈦酸酯，所述有機(jī)硅表面活性劑為環(huán)氧基硅烷、氨基硅烷或者乙烯基硅烷。優(yōu)選的，廢渣初篩時(shí)選擇篩子的規(guī)格為不大于2mm，廢渣磨細(xì)時(shí)磨碎顆粒平均粒徑不低于300目。優(yōu)選的，初篩及細(xì)篩使用的篩分設(shè)備包括固定篩、振動(dòng)篩或者細(xì)篩。優(yōu)選的，所述磨細(xì)設(shè)備選擇球磨機(jī)、棒磨機(jī)、自磨機(jī)、礫磨機(jī)或者超細(xì)粉碎設(shè)備。優(yōu)選的，干燥時(shí)烘干的溫度為40°C 60°C。優(yōu)選的，脫水干燥后水晶廢渣的含水量< 0. 05%。優(yōu)選的，脫水選擇三足式離心機(jī)或者臥螺式離心機(jī)，烘干選擇烘干機(jī)或者氣流干燥設(shè)備。優(yōu)選的，將制得的活化水晶廢渣無機(jī)填料填充到聚丙烯中，填充量為聚丙烯重量的10%，在高速攪機(jī)中混合稱量好的活化水晶廢渣及聚丙烯，然后在雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，水冷拉條并切粒，得到填充有水晶廢渣的PP復(fù)合材料。本發(fā)明利用了水晶廢渣對(duì)塑料的化學(xué)惰性以及顆粒粒度小等特點(diǎn)，對(duì)廢渣經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚?，可以制備成?yīng)用于塑料的填充物，代替廣泛使用的無機(jī)礦物填料。通過該方法，可以循環(huán)利用水晶行業(yè)產(chǎn)生的大量廢渣，減少了廢渣對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)也節(jié)省了無機(jī)礦物的開采，具有很好的社會(huì)效益，而且這些廢渣的顆粒細(xì)度小，減少了大量磨碎工作，節(jié)省了加工成本，能帶來良好經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施例方式從化學(xué)組成上，水晶玻璃廢渣主要含有硅酸鹽玻璃成份、石英砂、氧化鈰稀土以及碳酸鈣等，這些組成成份決定了廢渣不能直接利用制備成水晶行業(yè)所用的原料，但很明顯這些組分作為塑料填充物，都不具有化學(xué)活性。另外，從廢渣的顆粒特性看，其粒徑分布如表1所示。表1 典型水晶廢渣粒徑分布
粒徑范圍 ( 微米)d>500200<d<500100<d<20050<d<10020<d<50d<20重量百分含量 (%)0.55.213.632.335.313.1累積百分含量 (%)0.55.719.351.686.9100從粒徑分布看，其大部分顆粒粒徑分布在20微米與100微米之間，即200目-600目的范圍，在這個(gè)粒徑范圍內(nèi)的無機(jī)顆粒只需要簡(jiǎn)單的磨細(xì)處理就可以作為塑料填充物使用。因此，從塑料填充物的角度，水晶廢渣具有化學(xué)惰性、顆粒細(xì)小等特點(diǎn)，可以作為塑料填充物使用。本專利發(fā)明人進(jìn)行了深入的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)水晶廢渣具有化學(xué)惰性和顆粒粒度小的特點(diǎn)，對(duì)廢渣經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚?，可以成為塑料的填充物，完全可以替代廣泛應(yīng)用于塑料中的無機(jī)礦物填料，從而完成了本發(fā)明。要循環(huán)利用水晶廢渣，需要了解水晶的廢渣的特點(diǎn)。專利發(fā)明人首先從水晶玻璃的加工工藝分析了水晶廢渣的組成，通過對(duì)水晶加工工藝的理解可以分析廢渣的組成來源。水晶制品的原料是水晶玻璃，在切割、磨削過程中產(chǎn)生的廢渣主要是水晶玻璃，同時(shí)在切割和磨削過程中，切割和磨削工具(如石英砂輪等)也有部分的磨損而進(jìn)入玻璃廢渣中，因此這部分的廢渣中含有水晶玻璃和石英砂輪的成份，其中的水晶玻璃，是以硅酸鹽(SiO2)玻璃為基材；而在拋光過程中，制品經(jīng)過進(jìn)一步的打磨和拋光，水晶玻璃仍有少部分被磨掉進(jìn)入廢渣中，同時(shí)，在拋光過程中使用拋光輪進(jìn)行打磨和拋光，拋光輪也有部分的磨損而成為廢渣，拋光輪主要是由拋光粉、碳酸鈣、石英砂以及部分熱固性粘合樹脂制成，而拋光粉主要是高含量氧化鈰稀土，因此，在拋光過程中形成的廢渣包括了水晶玻璃、氧化鈰、碳酸鈣、石英砂和部分熱固性樹脂。通常，切割和磨削的廢渣以及拋光后產(chǎn)生的廢渣都混在一起，因此，總的來說，水晶玻璃廢渣主要含有硅酸鹽玻璃成份、石英砂、氧化鈰以及碳酸鈣，這些組成成份決定了廢渣不能直接利用制備成水晶行業(yè)所用的原料。廢渣中的主要組成基本是無機(jī)氧化物或鹽，這些組分的化學(xué)性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，耐高溫不易分解，有一定剛性和硬度，這具備了可以作為塑料填充物的特性，可以取代常規(guī)的塑料無機(jī)礦物填料，比如碳酸鈣、高嶺土、滑石粉等，水晶廢渣與這些無機(jī)礦物填料具有類似的性質(zhì)。另一方面，要作為塑料填充物，還要求填充物具有較細(xì)的顆粒粒徑，這樣在填充進(jìn)塑料后不會(huì)大大惡化塑料的力學(xué)性能，而在顆粒粒徑上，由于廢渣是水晶玻璃在物理加工過程中產(chǎn)生的，主要是一些細(xì)顆粒，典型廢渣的粒徑范圍如表1所示。從表1的數(shù)據(jù)可以看出，廢渣的顆粒較細(xì)，雖然比通常的塑料填充物要求的粒徑范圍略大，但已很接近，可做簡(jiǎn)單處理就可達(dá)到塑料填充物的粒徑要求。本專利發(fā)明人正是基于前面對(duì)水晶廢渣特點(diǎn)的理解，因此提出了循環(huán)利用廢渣的新方法，創(chuàng)造性提出把水晶玻璃廢渣用作塑料填充物，既可循環(huán)利用水晶廢渣，又可減少塑料行業(yè)對(duì)無機(jī)礦物的消耗。而且水晶廢渣本身具有較細(xì)的顆粒粒度，剛好滿足塑料填充物對(duì)顆粒粒度的要求，其處理成本較低，因此其在塑料中的填充成本大大低于傳統(tǒng)的無機(jī)礦物，具有較好的經(jīng)濟(jì)性。在塑料中填充無機(jī)礦物是塑料加工行業(yè)的一種廣泛使用的方法，其目的有兩個(gè)一是降低成本，減少塑料的消耗，因?yàn)闊o機(jī)礦物的成本相對(duì)于塑料原料而言要便宜很多；其次是改善性能，在塑料中添加無機(jī)礦物后，可以提高塑料的剛性和硬度以及耐熱性能。作為塑料填充物的無機(jī)礦物，其基本要求滿足兩個(gè)要求一是不與塑料本體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；二是要有細(xì)的顆粒粒度，顆粒粒度太大將大大惡化塑料的性能，這將導(dǎo)致塑料材料失效而無法使用，通常要求不低于400目。在塑料加工行業(yè)中，應(yīng)用最多的無機(jī)礦物填料就是碳酸鈣(或石灰石)，這種物質(zhì)在自然界廣泛存在，而且性質(zhì)穩(wěn)定，不與基體塑料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。但碳酸鈣在自然界是以礦石的形式存在，需要采礦，在作為礦物填料時(shí)，還需要利用機(jī)械設(shè)備磨細(xì)，達(dá)到填充塑料的粒徑范圍，因此其主要成本在磨細(xì)階段。而水晶廢渣在水晶加工過程中就得到了磨細(xì)，因此其粒徑較小，已接近應(yīng)用，只需簡(jiǎn)單處理，大大降低了磨碎成本。從文獻(xiàn)調(diào)研的情況看，雖然無機(jī)礦物填充塑料的技術(shù)相對(duì)成熟，但還沒有關(guān)于利用水晶廢渣填充塑料的文獻(xiàn)報(bào)道。本專利首次提出了水晶廢渣填充塑料，達(dá)到循環(huán)利用水晶廢渣的目的，實(shí)現(xiàn)水晶廢渣的資源化回收利用。既能解決水晶行業(yè)廢渣的污染問題，又能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)價(jià)值，具有明顯的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。針對(duì)本發(fā)明提出利用水晶廢渣制備塑料填充物的工藝方法，包括了以下步驟(1)利用篩分設(shè)備對(duì)廢渣進(jìn)行初篩去除雜物及大顆粒；(2)通過球磨機(jī)等磨細(xì)設(shè)備對(duì)廢渣進(jìn)行磨細(xì)并過篩，得到一定粒徑范圍的廢渣顆粒；(3)對(duì)顆粒進(jìn)行脫水干燥；(4)利用表面活性劑對(duì)顆粒進(jìn)行表面包覆處理，得到活化好的可直接填充于塑料中的無機(jī)填料。水晶行業(yè)廢渣是在對(duì)水晶玻璃進(jìn)行加工的過程中產(chǎn)生的廢棄物，其特點(diǎn)是顆粒細(xì)小，粒徑有一定的分布，會(huì)存在一些大顆粒物，同時(shí)廢渣在堆積過程中，會(huì)有一些雜物混入，這些大顆粒和雜物會(huì)惡化塑料的性能，需要清除掉。可以利用篩分設(shè)備對(duì)廢渣進(jìn)行初篩去除。本發(fā)明的篩分方法，可以選擇各種篩分設(shè)備，包括固定篩、振動(dòng)篩、細(xì)篩，優(yōu)選選擇振動(dòng)篩。振動(dòng)篩以低振幅、高振動(dòng)次數(shù)作強(qiáng)烈振動(dòng)，消除了物料的堵塞現(xiàn)象，使得篩子有較高的篩分效率和生產(chǎn)能力，動(dòng)力消耗小，構(gòu)造簡(jiǎn)單，操作、維護(hù)檢修比較方便，占地面積小，應(yīng)用廣泛，優(yōu)選振動(dòng)篩。選擇篩子的規(guī)格為不大于2mm，優(yōu)選不大于1mm，更優(yōu)選不大于0. 5mm。這樣可以去除粒徑大于0. 5mm的大顆粒物和雜物。
在去除雜物和大顆粒物后，廢渣的平均粒徑大約在200目左右，比塑料填充物粒徑要求略大，還需要通過磨細(xì)設(shè)備對(duì)廢渣進(jìn)行磨細(xì)并過篩，得到符合塑料填充物粒徑要求的廢渣顆粒。在本發(fā)明的對(duì)水晶廢渣的磨碎工藝中，可以選擇各種磨碎設(shè)備，包括球磨機(jī)、棒磨機(jī)、自磨機(jī)、礫磨機(jī)及超細(xì)粉碎設(shè)備，優(yōu)選球磨機(jī)和棒磨機(jī)，更優(yōu)選球磨機(jī)。在磨碎工藝中，根據(jù)對(duì)顆粒粒徑的要求，可以采用單臺(tái)球磨機(jī)，也可使用多臺(tái)球磨機(jī)，實(shí)行多級(jí)串聯(lián)工藝。磨碎顆粒粒度不低于300目，優(yōu)選不低于400目。由于水晶加工過程中會(huì)使用水冷卻和洗滌等，因此廢渣通常都有一定的水含量，可以先通過離心機(jī)去除表面水，然后通過干燥設(shè)備使廢渣的含水量進(jìn)一步降低。本發(fā)明對(duì)水晶廢渣脫水可選擇離心機(jī)，包括了三足式離心機(jī)和臥螺式離心機(jī)，烘干可選擇各種干燥設(shè)備，包括了烘干機(jī)、氣流干燥設(shè)備。經(jīng)過脫水干燥后水晶廢渣的含水量< 0. 05%，更優(yōu)選< 0. 03%在得到一定粒徑范圍和干燥的水晶廢渣后，在填充入塑料前，還需要對(duì)水晶廢渣進(jìn)行表面包覆處理，改善水晶廢渣的表面特性。通常水晶廢渣是無機(jī)物，表面具有親水特性，而塑料屬于有機(jī)聚合物，具有親油特性。要水晶廢渣填充入塑料中，親水和親油特性具有排斥作用，會(huì)導(dǎo)致水晶廢渣在塑料基體中分散不均勻，以及相互作用較弱，導(dǎo)致力學(xué)性能惡化。因此需要利用偶聯(lián)劑對(duì)水晶廢渣進(jìn)行包覆處理，改變水晶廢渣顆粒的表面特性。這樣就得到了活化好的水晶廢渣，可以直接作為塑料填充物使用?；罨玫乃芰咸畛湮铮梢灾苯优c塑料粉體混合均勻后直接成型使用，也可先制備成高濃度母粒，然后把母粒與塑料顆粒料混合均勻后成型使用。水晶廢渣填充物，可以應(yīng)用于各種塑料中，包括熱塑性樹脂，如ΡΕ、PP、ABS、PVC,HIPS等中，也可以應(yīng)用于熱固性樹脂中。既可以是新鮮樹脂，也可以是回收塑料中。下面具體說明本發(fā)明的實(shí)施例，實(shí)施例1取50Kg水晶廢渣，通過振動(dòng)篩(篩孔直徑0. 5mm)對(duì)廢渣進(jìn)行初篩去除雜物及大顆粒。再把篩分后的水晶廢渣裝入球磨機(jī)中磨細(xì)，球磨機(jī)出口篩孔直徑為400目(33微米左右)。再把磨細(xì)后的水晶廢渣通過三足式離心機(jī)脫水，并在烘箱中烘干至水含量低于0.03%。再對(duì)水晶廢渣進(jìn)行表面包覆處理(1)在捏合機(jī)機(jī)中，把定量水晶廢渣加熱到IlO0C; (2)添加2%重量(以定量水晶廢渣重量計(jì))的鋁酸酯，混合處理20分鐘；(3)再添加重量(以定量水晶廢渣重量計(jì))的有機(jī)硅，混合處理20分鐘，得到活化好的水晶廢渣顆粒。把水晶廢渣填充到聚丙烯(中)，填充量為10% (以聚丙烯重量計(jì))在高攪機(jī)中混合稱量好的活化水晶廢渣及聚丙烯，然后在雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，水冷拉條并切粒，得到填充有水晶廢渣的PP復(fù)合材料，在注塑機(jī)中注塑成型成標(biāo)準(zhǔn)樣品，測(cè)試其力學(xué)性能，其結(jié)果見表2。實(shí)施例2水晶廢渣處理過程與實(shí)施例1相同，除了球磨機(jī)出口篩孔直徑為300目。把水晶廢渣填充到聚丙烯中，測(cè)試其力學(xué)性能，結(jié)果見表2。實(shí)施例3水晶廢渣處理過程與實(shí)施例1相同，除了球磨機(jī)出口篩孔直徑為600目。把水晶廢渣填充到聚丙烯中，測(cè)試其力學(xué)性能，結(jié)果見表2。
實(shí)施例4水晶廢渣處理過程與實(shí)施例1相同，除了脫水干燥過程中水含量控制在0.05%。把水晶廢渣填充到聚丙烯中，測(cè)試其力學(xué)性能，結(jié)果見表2。實(shí)施例5水晶廢渣處理過程與實(shí)施例1相同，除了表面處理過程鋁酸酯的添加量為1.0%。把水晶廢渣填充到聚丙烯中，測(cè)試其力學(xué)性能，結(jié)果見表2。廢渣溫度100°C 120°C;在廢渣中添加0. 5% 2%重量的鋁酸酯，混合處理20 30分鐘；在廢渣中添加0. 5 重量的有機(jī)硅，混合處理20 30分鐘；干燥時(shí)烘干的溫度為40°C 60°C。在實(shí)驗(yàn)中，改變這些工藝參數(shù)，對(duì)結(jié)果的影響不大，因此不列出具體的參數(shù)值。比較實(shí)施例1水晶廢渣處理過程與實(shí)施例1相同，除了不采用球磨機(jī)磨細(xì)水晶廢渣。把水晶廢渣填充到聚丙烯中，測(cè)試其力學(xué)性能，結(jié)果見表2。比較實(shí)施例2水晶廢渣處理過程與實(shí)施例1相同，除了脫水干燥過程中水含量控制在1. 0%。把水晶廢渣填充到聚丙烯中，測(cè)試其力學(xué)性能，結(jié)果見表2。比較實(shí)施例3水晶廢渣處理過程與實(shí)施例1相同，除了不對(duì)水晶廢渣進(jìn)行表面包覆處理。把水晶廢渣填充到聚丙烯中，測(cè)試其力學(xué)性能，結(jié)果見表2。比較實(shí)施例4與實(shí)施例1相同，除了把水晶廢渣換成碳酸鈣。并測(cè)試填充到聚丙烯后的材料力學(xué)性能，結(jié)果見表2。表2 各實(shí)施例所得水晶廢渣填充聚丙烯復(fù)合材料力學(xué)性能
測(cè)試結(jié)果實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5對(duì)比實(shí)施例1對(duì)比實(shí)施例2對(duì)比實(shí)施例3對(duì)比實(shí)施例4拉伸強(qiáng)度 (MPa)29.627.932.129.029.215202330.2斷裂伸長(zhǎng)率 (%)685896636632435070彎曲模量 (MPa)10209801120100010109209709501050缺口沖擊強(qiáng)度 (KJ/m2@23 °C)2.92.53.42.82.81.92.12.23.0
從表2的數(shù)據(jù)可以看出，經(jīng)過本發(fā)明的方法制備的水晶廢渣，彎曲可以替代無機(jī)礦物填料(如碳酸鈣)填充在塑料中，其性能已很接近。
權(quán)利要求
1.一種利用水晶行業(yè)廢渣制備塑料填充物的方法，其特征在于具有如下工藝過程(1)利用篩分設(shè)備對(duì)廢渣進(jìn)行初篩去除雜物及大顆粒；(2)通過磨細(xì)設(shè)備對(duì)廢渣進(jìn)行磨細(xì)并細(xì)篩；(3)對(duì)廢渣顆粒進(jìn)行脫水干燥；(4)利用表面活性劑對(duì)廢渣顆粒進(jìn)行表面包覆處理，得到活化好的可直接填充于塑料中的無機(jī)填料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用水晶行業(yè)廢渣制備塑料填充物的方法，其特征在于對(duì)廢渣顆粒進(jìn)行表面包覆處理具有如下步驟(1)在高攪機(jī)或捏合機(jī)中，把定量水晶廢渣加熱到100°C 120°C；(2)在廢渣中添加0.5% 2%重量的偶聯(lián)劑，混合處理20 30分鐘；(3)在廢渣中添加0.5 重量的有機(jī)硅表面活性劑，混合處理20 30分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用水晶行業(yè)廢渣制備塑料填充物的方法，其特征在于所述偶聯(lián)劑為硬脂酸、鋁酸酯或者鈦酸酯，所述有機(jī)硅表面活性劑為環(huán)氧基硅烷、氨基硅烷或者乙烯基硅烷。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用水晶行業(yè)廢渣制備塑料填充物的方法，其特征在于廢渣初篩時(shí)選擇篩子的規(guī)格為不大于2mm，廢渣磨細(xì)時(shí)磨碎顆粒平均粒徑不低于300目。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用水晶行業(yè)廢渣制備塑料填充物的方法，其特征在于初篩及細(xì)篩使用的篩分設(shè)備包括固定篩、振動(dòng)篩或者細(xì)篩。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用水晶行業(yè)廢渣制備塑料填充物的方法，其特征在于所述磨細(xì)設(shè)備選擇球磨機(jī)、棒磨機(jī)、自磨機(jī)、礫磨機(jī)或者超細(xì)粉碎設(shè)備。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的利用水晶行業(yè)廢渣制備塑料填充物的方法，其特征在于干燥時(shí)烘干的溫度為40°C 60°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的利用水晶行業(yè)廢渣制備塑料填充物的方法，其特征在于脫水干燥后水晶廢渣的含水量< 0. 05%。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的利用水晶行業(yè)廢渣制備塑料填充物的方法，其特征在于脫水選擇三足式離心機(jī)或者臥螺式離心機(jī)，烘干選擇烘干機(jī)或者氣流干燥設(shè)備。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用水晶行業(yè)廢渣制備塑料填充物的方法，其特征在于將權(quán)利要求1方法制得的活化水晶廢渣無機(jī)填料填充到聚丙烯中，填充量為聚丙烯重量的10%，在高速攪拌機(jī)中混合稱量好的活化水晶廢渣及聚丙烯，然后在雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，水冷拉條并切粒，得到填充有水晶廢渣的PP復(fù)合材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用水晶行業(yè)廢渣制備塑料填充物的方法，具有如下工藝過程(1)利用篩分設(shè)備對(duì)廢渣進(jìn)行初篩去除雜物及大顆粒；(2)通過磨細(xì)設(shè)備對(duì)廢渣進(jìn)行磨細(xì)并細(xì)篩；(3)對(duì)廢渣顆粒進(jìn)行脫水干燥；(4)利用表面活性劑對(duì)廢渣顆粒進(jìn)行表面包覆處理，得到活化好的可直接填充于塑料中的無機(jī)填料。本發(fā)明對(duì)廢渣經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚恚苽涑蓱?yīng)用于塑料的填充物，通過該方法，可以循環(huán)利用水晶行業(yè)產(chǎn)生的大量廢渣，減少了廢渣對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)也節(jié)省了無機(jī)礦物的開采，具有很好的社會(huì)效益。
文檔編號(hào)C08K9/06GK102391694SQ20111026639
公開日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月8日
發(fā)明者張序虎, 張?zhí)鹛? 雷華, 魯陽(yáng) 申請(qǐng)人:浙江大學(xué), 金華冠華水晶有限公司