[发明专利]一种基于固化技术的固废复合协同型功能颜填料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种基于固化技术的固废复合协同型功能颜填料及其制备方法，属于固废资源利用领域。该功能颜填料包括高炉干法除尘灰、高炉槽上槽下灰、固化飞灰和磷酸‑氧化石墨烯基激发剂。所述高炉干法除尘灰的粒径为3.9μm～58.6μm；所述高炉槽上槽下灰的粒径为4.1μm～58.7μm；所述固化飞灰的粒径为5.3μm～43.7μm；所述磷酸‑氧化石墨烯基激发剂为氧化石墨烯、水和磷酸的混合物。本发明解决了目前现有颜填料功能单一、无阻燃性能、价格昂贵的问题；拓展了高炉干法除尘灰、高炉槽上槽下灰和固化飞灰的大规模、高附加值的利用，实现“以废增效”、“以废提性”的新思路，符合相关节能环保、循环经济的政策要求。

技术领域

本发明属于固废资源利用领域，具体涉及一种基于固化技术的固废复合协同型功能颜填料及其制备方法，并且可以用于涂料领域。

背景技术

高炉干法除尘灰是钢铁企业在高炉炼铁过程中经干式除尘器收集的粉尘，其主要化学成分为FeO、Fe/Fe₂O₃、C、Zn。高炉槽上槽下灰是高炉炉顶区域与高炉称量各种原料区域(包括原料运输)经除尘器收集的粉尘，其主要化学成分为Fe/Fe₂O₃。飞灰是垃圾焚烧后在热回收利用系统、烟气净化系统收集的灰尘。飞灰不同于一般的粉煤灰或烟灰，其不是化学惰性物质，含有能被水浸出的Cd、Pb、Zn、Cr等多种有害重金属物质和盐类，属于危险固体废弃物，需要固化技术处理后方可使用。固化飞灰解决了Cd、Pb、Zn、Cr等多种有害重金属物质和盐类能被水浸出的问题，其主要化学成分为SiO₂、Al₂O₃、CaO。目前高炉干法除尘灰与高炉槽上槽下灰均属于难处理冶金固废，其利用率均较低且大量露天堆存，不仅占用宝贵土地，而且对周围环境和地下水造成污染；固化飞灰虽然可以用于建筑材料作为掺合料，但是其利用附加值较低。因此，如何大规模、高效的综合利用高炉干法除尘灰、高炉槽上槽下灰与固化飞灰，实现环境减负，企业增效，是一个迫切需要解决的问题。

涂料主要由基料、溶剂、颜填料、助剂配制而成，其中颜填料不仅可以起到着色与填充作用，而且可以有效改善涂料的贮存稳定性与漆膜的相关性能，如提高涂膜的耐久性、耐热性、耐磨性，以及降低涂膜的收缩性。防锈涂料使用的颜填料主要分为防锈颜填料、着色颜填料与体质颜填料，上述三种颜填料在防锈涂料中起到的作用各不相同，即防锈颜填料主要起到增强防锈涂料的耐腐蚀性，从而提高防锈涂料的使用寿命；着色颜填料主要起到着色的作用，从而实现防锈涂料具有特定的颜色；体质颜填料主要起到填充的作用，从而提高防锈涂料的固体含量与遮盖率。目前主要的防锈涂料颜填料主要包括氧化铁、云母氧化铁、氧化铬、氧化锌、氧化钛、立德粉、碳酸钙、滑石、纳米黏土等，然而上述填颜料不仅价格昂贵而且功能性单一，即多功能一体化较差。

发明内容

为了解决目前现有颜填料功能单一、无阻燃性能、价格昂贵的问题；高炉干法除尘灰与高炉槽上槽下灰难处理、固化飞灰利用附加值低的问题。本发明提供了一种基于固化技术的固废复合协同型功能颜填料，以期解决以上问题。

为了解决以上技术问题，本发明是通过以下技术方案予以实现的。

本发明提供了一种基于固化技术的固废复合协同型功能颜填料，该功能颜填料按重量百分比原料如下：

所述高炉干法除尘灰的粒径为3.9μm～58.6μm；所述高炉槽上槽下灰的粒径为4.1μm～58.7μm；所述固化飞灰的粒径为5.3μm～43.7μm；所述磷酸-氧化石墨烯基激发剂为氧化石墨烯、水和磷酸的混合物。