一种硅钙板及其生产方法.pdf

本发明公开了一种硅钙板及其生产方法，属于硅钙板生产领域。本发明的硅钙板以造纸白泥、锆硅渣、硅酸盐水泥、秸秆纤维、石棉、减水剂和水为原料混合压制而成。与现有技术相比，本发明充分利用了造纸白泥和锆硅渣所提供的原料成分，不仅达到了治理环境污染和废弃物综合高效利用的双重效果，硅钙板产品本身在抗折强度、隔热性等方面也有较大提高，具有很好的推广应用价值。

权利要求书
1.  一种硅钙板，其特征在于：该硅钙板由以下重量配比的原料制成：
造纸白泥             30~40份；
锆硅渣               50~60份；
硅酸盐水泥           10~20份；
秸秆纤维             10~12份；
石棉                     1~2份；
减水剂               0.03~0.05份；
水                   15~20份。

2.  根据权利要求1所述的硅钙板，其特征在于，所述造纸白泥含水量为20-25%、含钙量在60-70%、残留造纸纤维为5-10%。

3.  根据权利要求1所述的硅钙板，其特征在于，所述硅酸盐水泥为早强型硅酸盐水泥。

4.  根据权利要求1所述的硅钙板，其特征在于，所述秸秆纤维的长度为4-8mm。

5.  根据权利要求1所述的硅钙板，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸减水剂。

6.  一种用造纸白泥和锆硅渣生产硅钙板的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将配方量的造纸白泥、锆硅渣、硅酸盐水泥、秸秆纤维、石棉、减水剂加入适量水中，混合搅拌形成海绵状的液体，将得到的液体在压滤机中压滤，得到含水率为15~35%素坯体，各原料的重量配比：
造纸白泥             30~40份；
锆硅渣               50~60份；
硅酸盐水泥            10~20份；
秸秆纤维             10~12份；
石棉                     1~2份；
减水剂               0.03~0.05份；
水                   15~20份；
（2）将素坯体在压力机下压制成型得到硅钙板，成型压力为50-60Mpa；
（3）蒸汽养护至固定形状和具有初步的强度；
（4）1.0~2.0 Mpa下，蒸压养护15-16h；
（5）卸压自然冷却，得到硅钙板成品。

7.  根据权利要求6所述方法，其特征在于，步骤（3）中，在60-70℃蒸汽中进行蒸汽养护。

说明书一种硅钙板及其生产方法
 
技术领域
本发明涉及硅钙板生产领域，具体地说是一种以造纸白泥和锆硅渣为主要原料的硅钙板及其生产方法。
背景技术
制浆造纸白泥（以下简称白泥）是造纸工业苛化工艺中所产生的泥浆状沉淀副产物，其主要化学反应式如下：
造纸过程中，苛化后的乳液经澄清，分离出氢氧化钠溶液（白液）贮存，供制浆蒸煮循环使用；沉淀的白泥经进一步洗涤过滤，回收其中的氢氧化钠，最终得到含水率高的废渣（造纸白泥）。目前，大多数企业采用填埋或堆放的方式处理造纸白泥，填埋处理虽然简便易行、投资少，但需占用大量的土地资源，而且在污泥的填埋过程中由于压实、降雨和微生物分解的原因，会产生高浓度渗滤液和残留碱的溶解，造成地下水污染，同时，大型白泥堆场在恶劣天气等条件下还存在溃塌风险，成为社会危害的隐患。因此，这种粗放型白泥处理方式不仅带来了环境污染、资源浪费以及社会危害的隐患，随着土地和管理维护成本的上升以及不断严苛的环保要求，已经成为制约企业可持续发展的重要因素之一，寻求白泥的资源化回收利用途径必将是造纸企业和全社会的必然选择。
白泥的主要矿物成分是粒状结晶不良的CaCO3，其粒径为15-25μm，是一种疏松多孔的、颗粒细的固体废料。一般造纸白泥的含水率在20-25%，残留部分为造纸纤维和部分有机物。
氧氯化锆（ZrOCl2·8H2O）是重要的锆盐基础工业原料，广泛应用于陶瓷、纺织、电子、催化剂及冶金等行业。目前国内氯氧化锆生产大多采用碱熔工艺，该工艺具有产品质量稳定、装置规模大、生产成本较低等特点。但其缺陷是产生大量废碱水和锆硅渣，每生产1 t氯氧化锆约产生6 t废碱水和0. 5-1.0 t锆硅渣。其中酸性锆硅渣是一种含水量较高的胶状聚合物（锆硅渣固体含量约为20%）。现有技术中，锆硅渣大都以露天堆放暂存，形成了废弃锆硅渣山丘，延绵数公里。锆硅渣堆积密度小，风干后呈絮状粉尘，对周边生态环境造成严重的污染和破坏。
    硅钙板是由硅质和钙质材料为主的一种新型板材，具有轻质高强、防火隔热、加工性好等优点，可广泛应用于高层和公共建筑物的防火隔墙板、吊顶板、风道、各种船舶的隔仓板，以及防火门等。现有技术中，硅钙板一般以天然石膏粉为主要原料，生产成本较高。
发明内容
本发明的技术任务是针对上述现有技术的不足，提供一种以造纸白泥和锆硅渣为主要原料的硅钙板。
本发明进一步的技术任务是提供上述硅钙板的生产方法。
本发明的技术任务是按以下方式实现的：一种硅钙板，其特点是由以下重量配比的原料制成：
造纸白泥                      30~40份；
锆硅渣                          50~60份；
硅酸盐水泥                  10~20份；
秸秆纤维                      10~12份；
石棉                              1~2份；
减水剂                          0.03~0.05份；
水                                  15~20份。
作为优选，所述造纸白泥含水量为20-25%、含钙量在60-70%、残留造纸纤维为5-10%。
所述锆硅渣，其主要成份为硅酸渣(mSiO2·nH2O)。锆硅渣固体含量为20wt％，二氧化硅类含量为11-12wt％，同时含有少量锆酸钠等。其中SiO2 在渣中呈松软团聚状，比表面积大、活性高。
所述硅酸盐水泥优选为早强型硅酸盐水泥。
所述秸秆纤维的长度优选为4-8mm。
所述减水剂优选为聚羧酸减水剂。
对于上述配方中原料，如采用现有技术中硅钙板生产方法进行生产也可以得到硅钙板产品，但为了得到性能指标较为优良的硅钙板，优选下述生产方法：
一种用造纸白泥和锆硅渣生产硅钙板的方法，包括如下步骤：
（1）将配方量的造纸白泥、锆硅渣、硅酸盐水泥、秸秆纤维、石棉、减水剂加入适量水中，混合搅拌形成海绵状的液体，将得到的液体在压滤机中压滤，得到含水率为15~35%素坯体；
（2）将素坯体在压力机下压制成型得到硅钙板，成型压力为50-60Mpa；
（3）蒸汽养护到固定形状和具有初步的强度（一般为12~36h）；
（4）1.0~2.0 Mpa下，蒸压养护15-16h；
（5）卸压自然冷却，得到硅钙板成品。
步骤（3）中，优选60-70℃蒸汽中完成蒸汽养护。
本发明的硅钙板及其生产方法与现有技术相比具有以下突出的有益效果：
（一）充分利用了造纸白泥和锆硅渣所提供的原料成分，与水泥反应生成了絮凝状硅酸钙固体凝胶和大量纤维状水化产物，起到了增强基体的作用。
（二）白泥中残留的大量的短纤维在硅钙板中起到增韧的作用，提高了抗折性能。
（三）工业垃圾的大量应用，不仅降低环境负荷，保护了耕地，而且节省了大量建筑用材，降低了墙体材料的制造成本，达到了治理环境污染和废弃物综合高效利用的双重效果，促进了造纸工业和墙体材料工业的可持续发展。
（四）实验证明，本发明硅钙板与现有硅钙板相比，具有更高的抗折强度，更好的隔热性，并且具有密度小、自重轻等特点。
具体实施方式
以具体实施例对本发明的硅钙板及其生产方法作以下详细地说明。
本发明所涉及的造纸白泥取自山东日照某纸厂的造纸白泥废弃物，造纸白泥含水量为20-25%、碳酸钙量在60-70%、残留造纸纤维为5-10%。
本发明所涉及的锆硅渣为山东淄博广通化工有限责任公司生产氧氯化锆的废弃物，锆硅渣固体含量为20wt％，二氧化硅类含量为11-12wt％。
【实施例一】
原料配比：
造纸白泥                                       35kg；
锆硅渣                                           55kg；
早强型硅酸盐水泥                        15kg；
秸秆纤维（长度为4-8mm）        11kg；
石棉                                               1.5kg；
聚羧酸减水剂                               0.04kg；
水                                                  18kg。
生产步骤：
（1）按上述配方称取各原料； 
（2）将上述物料混合搅拌形成海绵状的液体，将得到的液体在压滤机中压滤，使其含水率为25%素坯体；
（3）将含水率为25%的素坯体在压力机下压制成型，成型压力为55Mpa；
（4）将压制成型的硅钙板在60-70度蒸汽养护箱中养护24h固定形状和具有初步的强度；
（5）放入蒸压釜中蒸压养护15h，压力1.5Mpa；
（6）卸压自然冷却，得到成品。
【实施例二】
原料配比：
造纸白泥                                       32kg；
锆硅渣                                           58kg；
早强型硅酸盐水泥                        20kg；
秸秆纤维（长度为4-8mm）        12kg；
石棉                                               2kg；
聚羧酸减水剂                               0.04kg；
水                                                  15kg。
生产步骤：
（1）按上述配方称取各原料； 
（2）将上述物料混合搅拌形成海绵状的液体，将得到的液体在压滤机中压滤，使其含水率为25%素坯体；
（3）将含水率为25%的素坯体在压力机下压制成型，成型压力为60Mpa；
（4）将压制成型的硅钙板在60-70度蒸汽养护箱中养护24h固定形状和具有初步的强度；
（5）放入蒸压釜中蒸压养护15h，压力1.8Mpa；
（6）卸压自然冷却，得到成品。
【实施例三】
原料配比：
造纸白泥                                       38kg；
锆硅渣                                           52kg；
早强型硅酸盐水泥                        10kg；
秸秆纤维（长度为4-8mm）        11.5kg；
石棉                                               1.5kg；
聚羧酸减水剂                               0.04kg；
水                                                  20kg。
生产步骤：
（1）按上述配方称取各原料； 
（2）将上述物料混合搅拌形成海绵状的液体，将得到的液体在压滤机中压滤，使其含水率为25%素坯体；
（3）将含水率为25%的素坯体在压力机下压制成型，成型压力为50Mpa；
（4）将压制成型的硅钙板在60-70度蒸汽养护箱中养护24h固定形状和具有初步的强度；
（5）放入蒸压釜中蒸压养护16h，压力1.2Mpa；
（6）卸压自然冷却，得到成品。
【实验例】
对实施例一至三所得到的产品进行性能测试，所得结果如表1所示。各项指标均满足JC/T564.1-2008《纤维增强硅酸钙板》D1.1类别要求。
表1  硅钙板性能参数
项目密度g/cm3含水率抗折高度MPa热收缩性湿涨率导热系数W/(m.k)标准要求0.95-1.2≤10%≥ 6≤0.5%≤0.25%≤0.25实施例一实际测试0.995%80.30.140.11实施例二实际测试1.07%110.340.160.18实施例三实际测试1.15%140.280.210.13
由表一数据可知，本发明硅钙板各项指标均满足JC/T564.1-2008《纤维增强硅酸钙板》D1.1类别要求。