專利名稱：超輕量、多孔性、無雜質(zhì)制造物及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢棄物處理再生技術(shù)，尤其是超輕量、多孔性、無雜質(zhì)制造物及其制造方法。
由于當(dāng)今社會(huì)高科技的發(fā)展，會(huì)引起重金屬與有害物質(zhì)的產(chǎn)生，破壞環(huán)境，加速公害。原有的廢棄物處理過程主要是靠化學(xué)反應(yīng)和燒卻過程產(chǎn)生的物理反應(yīng)，但其方法耗電量大，不太經(jīng)濟(jì)，并且燒卻引起的大氣污染會(huì)誘發(fā)第二次公害，物理反應(yīng)的燒卻雖然是經(jīng)濟(jì)一點(diǎn)，但用地面積大，受限制，易造成地下水的污染，第二次的公在是不可避免的，因而以上方法是不宜長期使用的處理方法。為此，人們提出了多種獨(dú)特的廢棄物產(chǎn)品再利用的方案。如韓國第90-21251號(hào)專利發(fā)明用于土建、基礎(chǔ)材料行業(yè)廢棄物的安全處理和再利用。其過程是用高壓沖力、物理壓縮、形成高密度凝固體，然后將形成物裝在水泥箱密封。但上述的原有的高密度凝固體的再利用的廢棄物，只能在土建和基礎(chǔ)材料方面應(yīng)用。
韓國第95-5128號(hào)發(fā)明的專利，根據(jù)產(chǎn)業(yè)廢棄物中氣孔較多的特點(diǎn)。它將造紙廠排出的碎紙質(zhì)、工廠或發(fā)電等地方燃燒后排出的灰塵、木材堆積場剩余的樹皮、建筑工程完工后或廢舊冰箱丟棄后產(chǎn)生的泡沫塑料、廢膠和廢舊模型等，破碎成3-15mm再凝固，處理其表面的塑膠或除水后，用聚氨酯發(fā)泡混合，可生產(chǎn)出壓縮板、隔熱板、減震材料、人造木材或發(fā)泡體。
韓國第96-11337號(hào)專利，把各種無雜質(zhì)、沉淀土、土石、火石、長石等發(fā)泡性無機(jī)化合物按一定成份混合后在1050-1350℃溫度范圍內(nèi)燒至發(fā)泡，接著使板體的表面冷卻至100℃，制造成質(zhì)輕的板體，該固體型的板體彈性良好，但再利用性難度大，該產(chǎn)品用途范圍從土建基礎(chǔ)材料到天花、內(nèi)外裝飾材料、瓷器等各種建筑材料上。在上述方法中，加溫越高，該物質(zhì)燒成耐火性、輕量性、強(qiáng)度、隔熱性的性能越好，再利用的范圍也提高。但其溫度局限在1350℃以下的原因是化工藥品、發(fā)泡體遇高溫，會(huì)降低其發(fā)泡效果。一般來講，對(duì)于基本的化工藥品、發(fā)泡體，要發(fā)揮其效能，其溫度應(yīng)達(dá)到800℃，因而上述的原來的在1050-1350℃范圍內(nèi)獲得大量質(zhì)輕板體，是很難的問題。又因原來的化工藥品、發(fā)泡體對(duì)人體有害，難以防火災(zāi)、價(jià)格高、作業(yè)難，因此其再利用范圍受到限制。在上述溫度范圍內(nèi)，其廢棄物各有各的不同。要使廢棄物在一定的用途范圍內(nèi)，再擴(kuò)大用途范圍方面的技術(shù)問題受到局限。
因而，本發(fā)明是為了解決上述問題。本發(fā)明的目的是使再利用的產(chǎn)品(廢棄物)多樣化，所造產(chǎn)品為多功能性，其具高強(qiáng)度、耐火、輕量、隔熱、吸音、脫水、防震、保溫、耐用等特點(diǎn)，該超輕量、多孔性、無雜質(zhì)的制造物可應(yīng)用在許多行業(yè)中。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明把原料粉碎至能通過10-120目/英寸的篩網(wǎng)后混合。按原料總量的2-7％加入金剛石添加劑后再混合，混合后的產(chǎn)品用450-1200噸的壓力沖壓成形，加壓所形成的產(chǎn)品在1000-1300℃溫度的燒成爐內(nèi)燒成，形成多功能性、超輕量、無雜質(zhì)產(chǎn)品，其特征是強(qiáng)度大，對(duì)人體無害。
本發(fā)明包括如下的制作過程過程I原料的粉碎過程本發(fā)明使用的原料為大理石、瓷器、有機(jī)廢棄物、建筑廢棄物、火力發(fā)電廢棄物、燃燒廢棄等，除此之外，還有黃土、磚石、硅石、火石、硅土等。
上述的原料因其大小體積不規(guī)則，應(yīng)用一般的粉碎機(jī)粉碎至能通過10-120目/英寸的篩網(wǎng)。如本發(fā)明的制造物當(dāng)成輕量小石子使用時(shí)，因不需要美觀，無必要精致粉碎。
過程II粉碎原料的混合，添加劑的投入過程從上述過程I中所得的多種原料中，選擇其再利用用途的原料，用適當(dāng)?shù)谋嚷蕘砘旌??；旌蠒r(shí)，添加劑加入量一般是投入總量的2-7％?；旌鲜抢靡话愕幕旌掀?，使添加劑的加入比較均勻。上述的添加劑因?yàn)榻饎偸腔に幤?，與發(fā)泡劑藥品相比，無害、無雜質(zhì)，具有只能在高溫中熔化的特性。上述的添加劑與后述的燒成過程的產(chǎn)品相比，能使產(chǎn)品氣孔較多，產(chǎn)品重量輕化。
如在投入2％添加劑的情況下，除了所投入的添加劑和后述燒成過程的溫度高的情況下有些輕微的反應(yīng)外，一般是無反應(yīng)的，反之，投入7％的添加劑攪拌的情況下，最后的產(chǎn)品不會(huì)是固體而變成液體。根據(jù)所需的再利用用途的不同，如沒有很好地混合就減少添加劑的量，加溫后速燒即可。
一般來講，如果是廢棄物中SiO2成分較多上述原料就多放，石灰成分較多就少放。
過程III沖力加壓，成形過程把在上述過程II中得到的加入添加劑等的混合物，放入成形用架里，用加壓成形沖壓器，在450-120噸高壓下加壓成形。
根據(jù)所需制品需要的不同，成形加壓也不同，成形時(shí)的壓力是隨所需再利用產(chǎn)品用途的不同，強(qiáng)度也不同。如需用在建筑材料的高強(qiáng)度的材料用高壓成形，隔熱材料等之類的強(qiáng)度不大的產(chǎn)品用低壓成形。
過程IV燒成過程緊接上述過程III，把成形的產(chǎn)品，在1000-1300℃的爐內(nèi)燒5-10小時(shí)，最后制造成所需產(chǎn)品。低溫時(shí)燒成時(shí)間較長，高溫時(shí)燒成時(shí)間較短。如果超過10小時(shí)，就會(huì)恢復(fù)到燒成前的狀態(tài)，燒成的溫度越高，氣孔就會(huì)越大，因而輕量性、隔熱性雖好，但強(qiáng)度略為弱一點(diǎn)。燒成過程中的體積與原材料相比，變大1-5倍。只有在溫度超過1300℃時(shí)，如同添加劑的量7％時(shí)出現(xiàn)的結(jié)果一樣，整個(gè)體積會(huì)變小。即調(diào)整燒溫度和添加劑投入量的比率，決定造成物氣孔的數(shù)量、氣孔的大小，輕量性、隔熱性，成為所需的再利用產(chǎn)品。
由于燒成過程的最小溫度為1000℃，因而對(duì)人體內(nèi)有害的物質(zhì)全部因高溫而化掉，所制造出的完成品對(duì)人體無害，并有強(qiáng)的耐火性。
同樣，本制品制作方法與原有的方法不同，現(xiàn)用高溫、高壓來完成它是因?yàn)楸景l(fā)明主要是以金剛石制成產(chǎn)品，在高溫、高壓下充分發(fā)揮其發(fā)泡功能的原因。即原有的原材料的再利用受一定局限范圍，是因?yàn)椴牧现兴奈镔|(zhì)及其物質(zhì)的特性，以及再利用中不必要的物質(zhì)及含有的特性，仍就留在其中。
但是，本發(fā)明是因?yàn)樵诟邷?、高壓中形成，其材料中含有的物質(zhì)之間的結(jié)合變化成超輕量、多功能特性的制品，對(duì)人體無害。除了上述共同特性，可以適當(dāng)調(diào)整投入的添加劑及燒成溫度，在一定范圍內(nèi)能使我們所需的再利用產(chǎn)品略為有些變化，也就是說產(chǎn)品的結(jié)果是多樣化的。于是，因?yàn)橛辛诉@種添加劑擴(kuò)大了原有的再利用產(chǎn)品原料的范圍和用途。
通過以下實(shí)例來更詳細(xì)說明本發(fā)明的過程，但本實(shí)例并不是此發(fā)明的限定范圍，在此范圍內(nèi)根據(jù)當(dāng)事人要求，也可使其通?；?。
實(shí)施例一把黃土和高嶺土各自粉碎至能通過20目/英寸的篩網(wǎng)，其比例為6∶4(黃土∶高嶺土)，再把總量的5％為基準(zhǔn)的金剛石一起放入，均勻混合。把混合物放進(jìn)成形板里，然后用有壓成形沖壓器，以1100噸的高壓加壓成形。上述加壓成形的制品通過滑輪移到燒成爐里，再用1000℃溫度，經(jīng)過6小時(shí)燒成即完成。
如同上述產(chǎn)品是通過調(diào)整壓力、添加劑比率、燒成時(shí)間來確定強(qiáng)度，用于建筑材料的超輕量、多孔性、無雜質(zhì)的板材。
實(shí)施例二把大理石粉碎至能通過10目/英寸的篩網(wǎng)，按總量的7％投入金剛石，均勻混合。上述混合物放入成形板后，用在壓成形沖壓器，以500噸的壓力，加壓成形。把成形物通過滑輪移動(dòng)，然后用1200℃、9小時(shí)完成燒成。以上所述，制品是通過調(diào)整壓力、添加劑投入比率、燒成時(shí)間、溫度來完成出超輕量、多孔性的產(chǎn)品，用在隔熱材料、隔音材料和吸音材料上。
實(shí)施例三把沙子粉碎至能通過10目/英寸的篩網(wǎng)，按其總量的7％投入金剛石并混合好。把混合物放進(jìn)成形板后，用有壓成形沖壓器，以1200噸的高壓，加壓成形，并把成形品通過滑輪移動(dòng)后，用1300℃高溫，完成8小時(shí)燒成工程。
如同所述，以上制品是通過調(diào)整壓力，投入主要比率，燒成溫度，燒成時(shí)間來生產(chǎn)出超輕量、無棄質(zhì)的產(chǎn)品，使其具有耐火性，并使用在耐火性材料上。
上述實(shí)施例制造出的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品的結(jié)果如下形態(tài)超輕量、多孔性，孔大小0.1-4mm。
強(qiáng)度沖擊密度高，在超高溫下完全消除。壓縮強(qiáng)度大。
耐火性本發(fā)明的制造物是在高溫(例如1250℃)下，形成的氣孔，耐火性強(qiáng)，能在高溫下維持。
輕量性制造物內(nèi)部氣孔0.1-4mm，其重量為沙子的1/10。
隔熱性由于制造物內(nèi)部氣孔潛在的保溫性強(qiáng)，可防止熱損耗，防止熱傳導(dǎo)。
吸音率、隔音率多孔性，其孔分布均勻，但孔大小不規(guī)則，因而造成表面不規(guī)則。從而難反射傳進(jìn)來的聲音，具有吸音、隔音效果。
經(jīng)濟(jì)性由于是輕量產(chǎn)品，在減少重量、節(jié)約能量方面，比較經(jīng)濟(jì)。
上述實(shí)施例的制造物的物理性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)化學(xué)成份的結(jié)果，圖表如下
從上述結(jié)果看本發(fā)明的制造物，其氣孔大小不規(guī)則，氣孔的分布具有一定形狀，多孔性、超輕量、無雜質(zhì)、對(duì)人體無害，硬度較強(qiáng)。
如上所述，本發(fā)明具有超輕量、多孔性、無雜質(zhì)特點(diǎn)，制造物的制作方法是把原料粉碎至能通過10-120目/英寸的篩網(wǎng)，混合好后在電機(jī)粉碎過程中所得粉碎料。同時(shí)投入金剛石試添加劑，其量為總粉碎物總量的2-7％，混合好所得物，然后在此過程中的所得物用450-1200噸的壓力，沖壓成形。然后再將成形物在燒成爐內(nèi)以1000-1300℃溫度燒成的過程，其整個(gè)過程包含幾個(gè)過程，要比原有的再利用技術(shù)，再利用原料種類多樣化，其原料易購，其再利用過程因已有氣孔的形成，不需再用干燥過程等，整個(gè)過程簡單，對(duì)人體無害。更進(jìn)一步講，與原有的制造物用途相比較，有以下的較好的效果。
本發(fā)明的超超量、多孔性、無雜質(zhì)。主要用途可舉以下例。
1、因超輕量、壓縮強(qiáng)度大?？纱娲u，墻材，等輕量水泥制品，使用在輕量瀝青、石子，輕量壓縮板，防裂用的瀝青等水泥制產(chǎn)品上。
2、因壓縮強(qiáng)度大，投入少量的添加劑，調(diào)低燒成溫度，使氣孔變小，再磨其制造物表面，使用在建筑等外裝材料上。
3、因多孔性，其大小為無規(guī)則性，具有輕量隔音作用，多用于隔音材料。
4、由于在1000℃以上的高溫下完成的產(chǎn)品，具有耐火性等作用，多用于耐火性材料。
5、氣孔較多的原因，使具有氣孔的制造物的體積大，不易傳導(dǎo)熱，用于保溫等可代替發(fā)泡塑料制品。
6、由于多孔性，受到相當(dāng)大的壓力時(shí)具有防震作用，用于防震材料或隔音吸水材料。
7、多孔性，在大海洋上，可當(dāng)作微生物的安息處。
8、原有的牛仔褲的脫色材料，是用火山碎石做材料，但價(jià)高，遇水易沉，低強(qiáng)度，本發(fā)明制造物低價(jià)、強(qiáng)度高，可使用于脫色材料。
9、超輕量、比重小，可多于浮力材。
除了上述的多樣的再利用用途之外，本制造物使用后的廢棄物不會(huì)成為二次廢棄物，可重新反復(fù)使用，并同水泥混合使用，不會(huì)成為廢棄物，對(duì)環(huán)境具有保護(hù)作用。
權(quán)利要求
1.一種超輕量、多孔性、無雜質(zhì)制造物的制作方法，其特征在于先把原料粉碎至能通過10-120目/英寸的篩網(wǎng)，混合其粉碎過程所得的原料，同時(shí)按原料總量的2-7％投入金剛石添加劑，混合后的產(chǎn)品用450-1200噸的壓力沖壓成形，然后將成形物在燒成爐內(nèi)以1000-1300℃的溫度燒成完成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種超輕量、多孔性、無雜質(zhì)制造物的制作方法，其特征在于所述燒成過程經(jīng)過5-10小時(shí)完成。
3.一種超輕量、多孔性、無雜質(zhì)制造物，其特征在于該制造物由以下方法制成，先把原料粉碎至能通過10-120目/英寸的篩網(wǎng)，混合其粉碎過程所得的原料，同時(shí)按原料總量的2-7％投入金剛石添加劑，混合后的產(chǎn)品用450-1200噸的壓力沖壓成形，然后將成形物在燒成爐內(nèi)以1000-1300℃的溫度燒成完成品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超輕量、多孔性、無雜質(zhì)制造物及其制作方法。即先把原料粉碎至能通過10－120目/英寸的篩網(wǎng),投入該原料總量2－7%的金剛石試劑后混合,對(duì)所得物用450－1200噸的壓力沖壓成形,然后將成形物在燒成爐內(nèi)以1000－1300℃的溫度燒成。該方法所得產(chǎn)品硬度強(qiáng),對(duì)人無害,且材料來源廣泛,生產(chǎn)過程簡單,有利于環(huán)保?？捎米鏊嘀破贰⒀b璜材料、吸音材料、隔音材料、耐火材料、泡沫塑料的代替品。也可用作吸水材料、脫色材料及飄浮材料等。
文檔編號(hào)B09B3/00GK1382534SQ01117469
公開日2002年12月4日 申請(qǐng)日期2001年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月26日
發(fā)明者李世麟 申請(qǐng)人:李世麟