粘土燒結磚用固氟劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種粘土燒結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，磨細使得到的粉料的比表面積為350～450m2/kg，即得固氟劑。優(yōu)點是：利用上述粘土燒結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。
【專利說明】粘土燒結磚用固氟劑的制備方法
【技術領域】
[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磚用固氟劑的制備方法。
【背景技術】
[0002]磚是以粘土為主要原料，經(jīng)過攪拌、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，因此磚坯在高溫燒制過程中，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41%，低的只有5%，平均為18.7%，也就是說，在高溫焙燒過程中，粘土中 81.3%的氟被釋放出來排入大氣。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)計數(shù)據(jù)表明，我國粘土磚瓦廠所排放的氟化物占年全國總排放量的31.18%。由此可見，磚瓦廠是重要的大氣氟污染源。氟化物對植物的毒性比SO2大10~1000倍，而且比重比空氣小，擴散距離遠，往往在較遠距離也能危害植物。承擔全國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，則會給周圍農(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，磚坯焙燒過程中釋放出的氟化物不是全部經(jīng)過煙道排出，有一部分通過窯門、加料口等無組織排放。以往的除氟裝置，只去除去煙道排出的氟化物，除氟率達609^80%;由于不能去除無組織排放的氟化物，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?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，且對磚制品質(zhì)量沒有不利影響，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程中固氟特性的研究，環(huán)境科學學報，2002，22 (3):294~2991]。唐翔宇通過試驗證明，以白泥的制備的固氟劑的固氟效果最佳[唐翔宇，固氟劑應用于磚瓦廠氟治理的初步研究，重慶環(huán)境科學，1997，19(6):37~401]。已有資料報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在高溫時會分解。用鈣基固氟劑，從800°C升高到1200°C時，固氟率由70%左右減小到17%左右[任強，燃煤高溫固氟工藝和添加劑的實驗研究，中國電機工程學報，2004.24 (7):227~230]。其外，未反應的CaO存在于磚中，當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)明所要解決的技術問題是:提供一種粘土燒結磚用固氟劑的制備方法。
[0004]為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是:粘土燒結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問題，本發(fā)明采用的進一步技術方案是: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問題，本發(fā)明采用的進一步技術方案是: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)點是:利用上述粘土燒結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。
【具體實施方式】[0008]下面通過具體實施例詳細描述一下本發(fā)明的具體內(nèi)容。
[0009]粘土燒結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]將粘土燒結磚原料添加0.4~1.0%該固氟劑，按常見粘土磚成型與燒結工藝制得粘土燒結磚，可使磚在燒結過程中的固氟率達到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， 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，當溫度下降后，熔融體能把CaF2固結下來，其不會與水發(fā)生反應。所選的石灰?guī)r的主要成分為CaC03。在600°C左右開始分解，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:開始逸出，主要逸出過程發(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在整個分解過程中均可參與固氟反應，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等反應形成高溫熔體，一方面能固結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]實施例1
粘土燒結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。將粘土燒結磚原料添加0.4%該固氟劑，按常見粘土磚成型與燒結工藝制得粘土燒結磚，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]實施例2
粘土燒結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。將粘土燒結磚原料添加0.6%該固氟劑，按常見粘土磚成型與燒結工藝制得粘土燒結磚，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]實施例3
粘土燒結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。將粘土燒結磚原料添加0.8%該固氟劑，按常見粘土磚成型與燒結工藝制得粘土燒結磚，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]實施例4
粘土燒結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。將粘土燒結磚原料添加1.0%該固氟劑，按常見粘土磚成型與燒結工藝制得粘土燒結磚，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%。
【權利要求】
1.粘土燒結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，磨細使得到的粉料的比表面積為350~ 450m2/kg，即得固氟劑。
2.按照權利要求1所述的粘土燒結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.按照權利要求1所述的粘土燒結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】C04B33/135GK103524117SQ201310440978
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年9月25日 優(yōu)先權日:2013年9月25日
【發(fā)明者】侯貴華, 王保林, 許寧, 代少俊 申請人:鹽城工學院