[发明专利]一种利用固废制备环保建筑板材的系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于固体废弃物资源化利用和环境保护领域，具体涉及一种利用固废制备环保建筑板材的系统和方法。

背景技术

随着我国工业化进程的不断快速推进，采矿、冶金、电力、化工等行业大量的固体废弃物已经占用了越来越多的珍贵土地资源，并对环境造成巨大的污染，“十三五”规划将煤矸石、尾矿、冶炼渣、赤泥、副产石膏、粉煤灰列为主要关注的固废处理对象。

泡沫混凝土又叫发泡水泥，是将泡沫剂水溶液制备成泡沫，再将泡沫加入到有水泥基胶凝材料、集料、掺和料、外加剂和水等制成的料浆中，经混合搅拌、浇注、自然养护而成的轻质多孔混凝土制品，它具备以下优点：具有耐压强度和抗老化性；具有较好的轻量性；隔音性好；耐高温性好；能提高保温层的稳固性和寿命；环保性能好；隔热性好，是普通水泥的20-30倍；施工简单；防潮性好；结合性好；施工速度快；整体性好；具有抗渗的作用；具有一定的防火性。

由于发泡混凝土的良好的保温隔热性能和吸声隔声性能，所以，发泡混凝土被广泛应用于屋面保温隔热、地面保温隔热领域以及作为极好的吸声材料使用。但是，发泡混凝土仍然存在导热系数高，保温效果较差，不能与有机板材相媲美的弊端。而且，泡沫混凝土的强度不如普通混凝土，难以应用于某些对强度要求较高的场合。如，采用钢结构和混凝土等装配式建筑，对建筑板材的性能要求很高，不但要求建筑板材具有良好的保温、隔音性能，还应该具有较高的强度，以提高装配式建筑的使用寿命。

人们生活品质在逐渐提升，对装修中产品的环保性和品质提出了更高的要求。但是现在装修材料中会有较多的甲醛的释放，对人体产生一定的危害。

发明内容

针对上述现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种利用固废制备环保建筑板材的系统和方法，该方法中，制备建筑板材的原料主要来源于电厂、冶金行业的脱硫产品，采煤行业的煤矸石，化工厂产生的电石渣等，原料成本低。该方法不但对工业固废进行了再利用，避免了对环境的污染，同时生产的高性能建筑板材可以用作建筑内外墙、建筑装饰材料等。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

一种利用固废制备环保建筑板材的系统，包括破碎机、烘干器、粉磨机、均化设备、回转窑以及配料装置，煤矸石经所述破碎机破碎后，输送进入烘干器进行烘干，将脱硫石膏、铝灰和电石渣输送至烘干器进行烘干；将烘干得到的物料按设定比例混合后在粉磨机中粉磨，然后输送至均化设备中均化后，输送至回转窑煅烧，回转窑中投入经过粉磨的煤粉，燃烧提供热量，得到基体材料；将基体材料、活性炭、添加剂和水在配料装置中按一定比例混合，将得到的混合料在模具中成型，得到面层；将基体材料、木屑、添加剂和水在配料装置中按一定比例混合，将得到的混合料在面层上成型、养护，得到板材成品。

该系统利用了脱硫石膏、铝灰、电石渣和煤矸石等工业固废生产高水充填材料，替代了大量优质矿产资源的使用，同时避免了固体废弃物对土地资源的占用和污染，实现了大宗工业固体废弃物的资源化综合利用。

利用工业固废制备的基体材料与活性炭和其他添加剂配合，制备得到的板材不但可以吸附装修中产生的甲醛等有害气体，而且活性炭疏松多孔，降低了板材的密度，制备得到的板材具有轻质、保温性能好以及强度高的优势。

该系统的设置，使各个组分经粉磨、均化、煅烧后即可得到基体材料。

优选的，所述回转窑的烟气出口连接有余热回收设备，回转窑中排放的烟气对余热回收设备中的水加热，得到的高温蒸汽通入所述烘干器中作为加热介质。

余热回收设备的利用可以回收烟气中含有的大量的热量，避免了热量的浪费，同时对物料进行加热烘干，实现了余热利用，降低了能耗。

一种利用固废制备环保建筑板材的方法，包括如下步骤：

1)将煤矸石粉碎后烘干，并将脱硫石膏、铝灰和电石渣烘干；

2)将各种烘干后的物料按设定比例混合后，粉磨、均化；

3)将粉磨、均化后的物料输送进入回转窑中煅烧，煅烧温度为1250-1300℃，煅烧时间为60-80min，得到基体材料；

4)将基体材料与活性炭、木屑、短纤维、添加剂和水按一定比例混合后，铺装成面层和主体层、养护，制得环保建筑板材；所述添加剂包括缓凝剂和发泡剂，缓凝剂和发泡剂的质量比为：0.5-2；

其中，脱硫石膏、铝灰、电石渣和煤矸石的质量比为：12-15:15-20:20-30:25-30；

面层中，基体材料、活性炭、添加剂和水的质量比为：35-43:11-16:1.0-1.8:30-35；