一種石材廢粉的回收方法
2023-05-19 01:31:26
一種石材廢粉的回收方法
【專利摘要】本發明提供了一種石材廢粉的回收方法，包括以下步驟：廢粉收集、廢粉過濾、廢粉表面處理、廢粉分離、廢粉後處理。通過在回收流程中增加廢粉表面處理步驟，在不改變現有石粉回收工藝流程、不增設回收設備的情況下，達到對石材廢粉回收和表面改性的雙重目的，經該方法回收的石材廢粉表面活性大，與高分子基材的界面結合力強，可以直接用作高分子基材的填料。
【專利說明】-種石材廢粉的回收方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬於石材廢物利用領域，涉及一種石材廢粉的回收方法。
【背景技術】
[0002] 石材在加工過程中會產生大量的廢料，主要包括邊角料和石粉，其中石材在切割 過程中主要產生大量粒徑較小的石粉，這些石粉經過收集、固液分離後形成的固體物為含 有一定水分的石粉塊狀物，這些石粉還沒有較好的處理方法，只能將其堆積起來，若僅對石 粉採取堆積處理，即會造成土地和資源的浪費，而且會汙染水源，危害很大。因此，如何處理 和利用這些石粉，變廢為寶，已經成為石材企業十分關注的問題。
[0003] 石粉綜合利用研究已有相關報導，例如可以用來生產人造石，可以在混凝土製品 中應用，也可以用來生產仿石塗料等，這些應用在一定程度上消耗了一部分廢石粉，但相對 於不斷產生的大量廢石粉，要想徹底將其變廢為寶，不斷開拓新的應用領域，特別是提高廢 石粉的高附加值應用領域，至關重要。石粉多為粒度較小的無機粉體，因此可將其視為填充 劑填加到高分子材料中，製備高分子基複合材料，但是無機石粉和有機高分子的界面結合 力弱，所以複合材料的力學性能下降較大，一般的需要對石粉進行表面改性，所以在製備高 分子基複合材料之前，需要增加石粉表面處理工序，增加了製造成本，不利於石粉的推廣應 用。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在於克服現有技術的缺陷，提供一種工藝簡單並且能夠對石材廢粉 進行表面改性的回收方法，經該方法回收的石材廢粉表面活性大，與高分子基材的界面結 合力強，可以直接用作高分子基材的填料。
[0005] 本發明解決其技術問題所採用的技術方案是： 一種石材廢粉的回收方法，其特徵在於，在回收流程中增加廢粉表面處理步驟，使回收 的石材廢粉能直接用作高分子基材的填料，包括以下步驟： (1) 廢粉收集：將石材切割過程中產生的廢粉收集，於水中分散形成固含量為30%? 60%的廢粉漿料； (2) 廢粉過濾：將廢粉漿料流經一過濾網，過濾掉粒徑過大的石材碎石，並及時清理； (3) 廢粉表面處理：廢粉漿料流入一長方形處理池中，在處理池中加入1?2%的分散 劑、1?2%的偶聯劑和0. 1?1%的消泡劑，處理池中央設置攪拌裝置，慢速攪拌使廢粉漿料 形成懸浮液，控制水流速度，使廢粉漿料在處理池中的停留時間維持在0.5?Ih之間； (4) 廢粉分離：廢粉料漿流入分離池，進行固液分離，得到固含量大於90%的廢粉塊狀 體，分離出的液體回流入處理池中重複利用； (5) 廢粉後處理：將得到的廢粉塊狀體進行乾燥，粉碎，得到石材廢粉粉體。
[0006] 所述的分散劑為聚丙烯酸鹽分散劑。
[0007] 所述的偶聯劑為矽烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、稀土偶聯劑的一種。
[0008] 所述的消泡劑為有機矽乳液消泡劑、聚醚改性聚矽氧烷消泡劑的一種。
[0009] 所述石材廢粉為採用切割機對大理石或花崗巖進行切割加工所得廢料，石材廢粉 的粒徑為50?300 μ m。
[0010] 所述步驟（5)中在對廢粉塊狀體進行乾燥和粉碎處理後，可增加風選步驟，對廢粉 粉體進行分級，以獲得不同粒徑的粉體。
[0011] 本發明的有益效果有： 本發明的目的是提供一種工藝簡單並且能夠對石材廢粉進行表面改性的回收方法，通 過在回收流程中增加廢粉表面處理步驟，在不改變現有石粉回收工藝流程、不增設回收設 備的情況下，達到對石材廢粉回收和表面改性的雙重目的，經該方法回收的石材廢粉表面 活性大，與高分子基材的界面結合力強，可以直接用作高分子基材的填料。
[0012]
【專利附圖】
【附圖說明】： 圖1為本發明實施例1的用於大理石切割加工形成的廢粉的回收方法的流程示意圖； 圖2為本發明實施例3的用於大理石切割加工形成的廢粉的回收方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0013] 為了使本發明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合 實施例，對本發明作進一步的說明。應當理解，此處所描述的實施例僅僅用於解釋本發明， 並不用於限定本發明。
[0014] 實施例1 (1) 廢粉收集：將大理石切割過程中產生的廢粉收集，於水中分散形成固含量為40%的 廢粉漿料； (2) 廢粉過濾：將廢粉漿料流經一過濾網，過濾掉粒徑過大的石材碎石，並及時清理； (3) 廢粉表面處理：廢粉漿料流入一長方形處理池中，在處理池中加入2%的聚丙烯酸 鈉分散劑、1%的KH550矽烷偶聯劑和0. 5%的有機矽乳液消泡劑，處理池中央設置攪拌裝置， 慢速攪拌使廢粉漿料形成懸浮液，控制水流速度，使廢粉漿料在處理池中的停留時間維持 在Ih ; (4) 廢粉分離：廢粉料漿流入分離池，進行固液分離，得到固含量大於90%的廢粉塊狀 體，分離出的液體回流入處理池中重複利用； (5) 廢粉後處理：將得到的廢粉塊狀體進行乾燥，粉碎，得到石材廢粉粉體。
[0015] 為了說明該回收方法對石材廢粉的改性效果，以聚丙烯（PP，牌號為K8303,中國 石油化工股份有限公司北京燕山分公司生產)為高分子基材，分別以實施例1回收的大理石 粉和以現有回收方法（即未經表面改性）回收的大理石粉為填料，製備聚丙烯/大理石粉復 合材料，並對它們的力學性能進行了測試。首先稱量聚丙烯和大理石粉，控制大理石粉在復 合材料中的質量百分比分別為10%、20%和30%，然後採用雙螺杆擠出機(型號SHJ36,南京傑 恩特機電有限公司生產)擠出造粒，再採用塑料注射機(型號HTF58X1，寧波海天集團股份有 限公司生產)注射成拉伸樣條和衝擊樣條，按照GB/T 16421-1996測試拉伸強度和斷裂伸長 率，按照GB/T9341-2000測試彎曲強度，按照GB/T1043-1993測試缺口衝擊強度。測試結果 列入表1。分析表1數據可知，現有回收方法得到的未改性大理石粉添加到PP中，導致PP 的力學性能嚴重下降，少量加入（10%)就使PP的拉伸強度、彎曲強度和缺口衝擊強度下降， 加入量達到30%後，PP的力學性能下降嚴重，缺口衝擊強度甚至只有0. 70 kj/m2,不具備使 用價值。而採用本發明實施例1得到的大理石粉填充PP，由於經過了表面改性，提高了其與 PP的界面結合力，對比未經改性的大理石粉，宏觀力學性能全面提升，說明本發明方法的效 果較好。在實際使用中，控制大理石粉的加入量不超過30%，製備的複合材料的力學性能能 夠滿足實際需要，將其應用於製備高分子基複合材料可以大量消耗大理石廢粉，價格低廉， 經濟價值較高。
【權利要求】
1. 一種石材廢粉的回收方法，其特徵在於，在回收流程中增加廢粉表面處理步驟，使回 收的石材廢粉能直接用作高分子基材的填料，包括以下步驟： (1) 廢粉收集：將石材切割過程中產生的廢粉收集，於水中分散形成固含量為30%? 60%的廢粉漿料； (2) 廢粉過濾：將廢粉漿料流經一過濾網，過濾掉粒徑過大的石材碎石，並及時清理； (3) 廢粉表面處理：廢粉漿料流入一長方形處理池中，在處理池中加入1?2%的分散 劑、1?2%的偶聯劑和0. 1?1%的消泡劑，處理池中央設置攪拌裝置，慢速攪拌使廢粉漿料 形成懸浮液，控制水流速度，使廢粉漿料在處理池中的停留時間維持在0.5?Ih之間； (4) 廢粉分離：廢粉料漿流入分離池，進行固液分離，得到固含量大於90%的廢粉塊狀 體，分離出的液體回流入處理池中重複利用； (5) 廢粉後處理：將得到的廢粉塊狀體進行乾燥，粉碎，得到石材廢粉粉體， 其中，所述分散劑為聚丙烯酸鹽分散劑， 所述偶聯劑為矽烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、稀土偶聯劑的一種， 所述的消泡劑為有機矽乳液消泡劑、聚醚改性聚矽氧烷消泡劑的一種。
2. 根據權利要求1所述的石材廢粉的回收方法，其特徵在於：所述石材廢粉為採用切 割機對大理石或花崗巖進行切割加工所得廢料，石材廢粉的粒徑為50?300um。
3. 根據權利要求1所述的石材廢粉的回收方法，其特徵在於：所述步驟（5)中在對廢粉 塊狀體進行乾燥和粉碎處理後，可增加風選步驟，對廢粉粉體進行分級，以獲得不同粒徑的 粉體。
【文檔編號】C09C1/02GK104311882SQ201410544170
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月15日 優先權日:2014年10月15日
【發明者】李軍偉, 商冬穎 申請人:天津裕豐源環保科技有限公司