[发明专利]一种基于农作物秸秆与炼镁废弃物的除氟材料制备方法

权利要求书

1.一种基于农作物秸秆与炼镁废弃物的除氟材料制备方法，包括下述步骤：

第一步：生物质粘结剂的制备

将秸秆在8～10倍秸秆质量的水中浸泡至少1天后，添加不超过秸秆质量35％的熟石灰，搅拌均匀得到混合物，将混合物加热至沸腾，保温3～4h，得到黄色粘稠状物质，向黄色粘稠状物质中加入不超过其体积20％的磷酸、搅拌均匀，得到生物质粘结剂；

第二步：硅热法炼镁流程中所产生固体废弃物的消化与碳酸化

将硅热法炼镁废弃物破碎过200目筛，筛下物加入水中进行消化制得消化浆液，向消化浆液中通入二氧化碳，进行碳酸化处理，得到碳酸化料浆；将碳酸化料浆过滤，得到第一滤液和第一滤渣；第一滤渣烘干后破碎至200目以下得到第一滤渣粉末，备用；

第三步，滤液的热分解

往第二步所得滤液中加入占滤液体积1-3％的酒精与占滤液体积0.1-0.3％的添加剂，然后在90-100℃的温度下进行热分解40-60分钟后过滤，得到第二滤液与第二滤渣，第二滤液返回第二步，用于配制消化浆液，第二滤渣烘干后备用。

第四步，混料、成型与高温热处理

取第二步所得第一滤渣粉末与混合粘结剂混合，得到混合料，混合料中，混合粘结剂的加入量为第一滤渣粉末质量的20-40wt％；

将混合料在最大50MPa的压力下压制成型，得到成型坯；

将成型坯置于高温炉中，首先在80-120℃烘烤去除水分，然后封闭炉门，在隔绝空气的条件下，于600-800℃保温30-120分钟，随炉冷却，得到基于农作物秸秆与炼镁废弃物的除氟材料。

2.根据权利要求1所述一种基于农作物秸秆与炼镁废弃物的除氟材料制备方法，其特征在于：第一步中，秸秆的平均尺寸≤3mm；在水中浸泡1-3天，熟石灰的添加量为秸秆质量30～35％，磷酸的加入量占黄色粘稠状物质体积的10-20％。

3.根据权利要求1所述一种基于农作物秸秆与炼镁废弃物的除氟材料制备方法，其特征在于：第二步中，所述消化浆液由筛下物与水按液固比2:1-4:1配置。

4.根据权利要求3所述一种基于农作物秸秆与炼镁废弃物的除氟材料制备方法，其特征在于：第二步中，所述硅热法炼镁废弃物是指硅热法炼镁流程的煅烧过程产生的废煅白、镁还原渣与粉尘。

5.根据权利要求1所述一种基于农作物秸秆与炼镁废弃物的除氟材料制备方法，其特征在于：第二步中，所述二氧化碳采用硅热法炼镁工艺的白云石煅烧工序所产生的二氧化碳。

6.根据权利要求1-5任意一项所述一种基于农作物秸秆与炼镁废弃物的除氟材料制备方法，其特征在于：第二步中，碳酸化处理工艺参数为：碳酸化处理温度小于等于40℃，碳酸化处理终点pH值控制在7-9。

7.根据权利要求1所述一种基于农作物秸秆与炼镁废弃物的除氟材料制备方法，其特征在于：第三步所述添加剂指的是十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯醇、TX-10(聚4-(1′-甲基-正庚基)-苯基十乙二醇)、脂肪醇聚氧乙烯醚(C₆～C₁₈，n＝3～18)、烷基酚聚氧乙烯醚(C₆～C₁₈，n＝3～18)及失水山梨醇油酸脂聚氧乙烯醚(n＝20～28)中的一种。

8.根据权利要求1所述一种基于农作物秸秆与炼镁废弃物的除氟材料制备方法，其特征在于：第一滤渣、第二滤渣的烘干温度为100-150℃。

9.根据权利要求1所述一种基于农作物秸秆与炼镁废弃物的除氟材料制备方法，其特征在于：所述混合粘结剂采用下述方法制备：取第二滤渣与占第二滤渣质量1-10倍的铝土矿混合球磨至平均粒度小于等于1um的混合粉末，向混合粉末中添加第一步所制备的生物质粘结剂，混合均匀，得到混合粘结剂；

混合粘结剂中，混合粉末的质量含量为10-40wt％。

10.根据权利要求1所述一种基于农作物秸秆与炼镁废弃物的除氟材料制备方法，其特征在于：成型坯的成型压力为10-50MPa。