专利名称：利用陶瓷抛光尾泥或陶瓷废料制备橡塑用填料的方法
技术领域：
本发明涉及陶瓷工业排放废料的无害化处理以及再利用，具体涉及一种利用陶瓷抛光尾泥和陶瓷废料制备橡塑用填料的方法。
背景技术：
橡胶、塑料等高分子材料中必须以填料填充，以增强制品的物理性能和可加工性能，如光泽度、色度、白度、松密度、强度、热稳定性、抗紫外性，并可影响制品的硬度、pH值、吸水吸油能力、耐风化能力，同时降低产品成本。目前，国内外仅高分子材料市场填料矿产保有量就达2000万吨，且每年以15％的速度递增。而在橡胶、塑料领域中，国内外所用的填料主要是一些天然的矿物岩石材料，例如碳酸钙、滑石、高岭土(瓷土)等，也有部分人工材料，例如玻璃微珠。但利用陶瓷抛光尾泥和陶瓷废料(常被称为二次资源)加工作为橡塑用填料，至今还未见报道。
陶瓷行业是一个历史极其悠远的行业，从古到今其发展历程经历了原料、工艺、品种从单一到多样化，在这个过程中，陶瓷行业的负面影响也日益突出，如高能耗、废气(SO2、CO2)、废渣(抛光泥)。这些因素不仅制约了陶瓷业的发展，而且严重污染了当地的环境，不解决这些问题，陶瓷行业的发展必将走入死胡同。佛山陶瓷产品的产量占全球总产量的三分之一强。目前陶瓷厂抛光尾矿泥主要采取填埋的方法，有的厂每天就有几十吨，不但占用大量耕地，而且形成了一块块沼泽地，其危害是深远而长久的。如何使生态环境与产业协调发展，已成为极其迫切需要解决的问题。若不能处理好这一问题，则会对广东省陶瓷产业结构的升级和发展形成重大制约。今年两会期间中央提出了经济社会协调可持续发展的新战略，佛山今年计划投入100多亿治理环境污染，而陶瓷行业的污染就是一个大类。
而实际上，这些陶瓷抛光尾泥和陶瓷废料是一种有巨大利用价值的二次资源。过去，国内外对陶瓷抛光尾泥和陶瓷废料也进行了多方面的研究，主要体现在以下几方面用于烧制水泥的原料；用于作混凝土拌合料；陶瓷生料等。但这些方面的利用存在两个问题不能大量应用；最终的产品附加值不高且性能差。这些对陶瓷抛光尾泥和陶瓷废料的利用，站在环境保护的层次上看意义不大；站在产业角度看，难以成为一种被大量使用的产品；站在投资者的角度分析，企业的投入产出比也不能驱使企业去完成主动的环保职责。
发明内容本发明的目的在于提出一种流程简单、成本低且整个过程不再产生新污染的利用陶瓷抛光尾泥或陶瓷废料制备橡塑用填料的方法。
实现上述目的的技术方案是利用陶瓷抛光尾泥或陶瓷废料制备橡塑用填料的方法，包括如下步骤1)对陶瓷抛光尾泥或陶瓷废料进行超微细化处理；2)干燥超微细化后的粉体；3)对干燥后的粉体用改性剂进行改性处理，得到成品。
所述超微细化处理可以由如下步骤来实现1a)若陶瓷抛光尾泥或陶瓷废料的细度满足超细设备的进料要求，则直接进行下一步骤，若其细度低于超细设备的进料要求，则先对其进行粗磨，制成粒度符合要求的粉体；1b)将上述粉体制成固含量不少于60％的浆料；1c)使用超细设备对浆料进行研磨粉碎，使得粉体粒度为0.1μm～5μm；
优选的是，在步骤1a)中使用雷蒙磨作为粗磨设备，将原料制成粒度为0.044mm～0.13mm的粉体。
所述超细设备优选有介质超细磨，例如搅拌磨。
所述干燥采用的设备可以是喷雾或气流干燥机。
所述改性处理是将粉体和改性剂放入捏合机中，通过混合搅拌使改性剂包覆在粉体表面。
所述改性剂可以是饱和脂肪酸、偶联剂、高分子有机物、亲水活性剂中的一种或几种。
采用上述技术方案，本发明有益的技术效果在于1)整个制造过程流程简单而对原料没有特殊的要求，能够对陶瓷抛光尾泥或陶瓷废料进行大量处理而不再占用土地。2)将原本严重污染环境的工业废弃物变为国内外正大量使用、有广阔市场的颇具竞争力的产品，其产出远大于投入，使得污染的治理不再是单纯投入的被动行为，能够充分调动陶瓷生产企业的环保积极性，不但能够将环保长期坚持进行下去还创造了企业新的经济增长点。3)整个工艺过程不产生任何新的污染，唯一排放的是干燥工艺环节的水蒸气，彻底解决了陶瓷行业所面对的如何使生态环境与产业协调发展的问题。
具体实施方式
一种利用陶瓷抛光尾泥或陶瓷废料制备橡塑用填料的方法，其工艺流程为1)首先对陶瓷抛光尾泥或陶瓷废料进行超微细化处理。一般而言，由于陶瓷厂抛光尾泥的细度已大于100目，符合绝大多数超细设备的进料要求，可以直接进行超微细化处理；而陶瓷废料则多数粒度较大，因此最好先经过雷蒙磨等球磨机进行粗磨，以制成超细设备可以接受的粉体，按照现有一般超细设备的要求，进料粉体的粒度在0.044mm～0.13mm之间都是允许的。另外，根据超细设备的工作方式的不同，对于湿法研磨的设备还要将粉体制成符合其要求的浆料，一般固含量在60％以上都是可行的，当浆料固含量为100％时，则适用干法研磨的超细设备。至于超细设备的选择，可根据处理量以及具体原料的特点来进行，一般可选搅拌磨、振动磨、气流磨等超细设备，本发明优选有介质类超细磨如搅拌磨。
2)干燥超微细化后的粉体。将粉体干燥至含水量小于0.35％，以便于进行下一步的改性处理。此干燥过程可采用现有的喷雾或气流干燥机来完成。
3)对干燥后的粉体用改性剂进行改性处理，得到成品。将粉体和改性剂放入捏合机中，通过混合搅拌使改性剂包覆在粉体表面。所述改性剂根据应用于不同的橡胶、塑料制品来进行选择，可以是饱和脂肪酸、偶联剂、高分子有机物、亲水活性剂中的一种或几种。
实施例1)将陶瓷废料200公斤用雷蒙磨(4R3216型，河南大方实业股份有限公司粉体设备厂生产)粗磨成粒度为0.044mm左右的粉体，再混合陶瓷抛光尾泥200公斤，加水制成固含量70％的浆料；2)将上述浆料与5公斤分散剂(9000型，罗门哈斯公司生产)用搅拌磨(SX型，无锡市鑫达粉体机械有限公司生产)进行超微细化处理(一次性投料，连续开机研磨7小时)，用激光粒度分析仪(JL1001型，丹东仪表研究所生产)测量细化后粉体的粒度分布，得到粒度为-2μ＞93％的粉体；3)用喷雾干燥机(LPG50型，常州市振兴干燥设备厂生产)对超微细化后的粉体进行干燥(干燥后粉体含水量小于0.3％)；4)将干燥后的粉体100公斤和硅烷偶联剂1.5公斤(S3046型，美国赫格里斯公司生产)投入高速捏合机(SHR150型，张家港白熊机械厂生产)在130摄氏度下处理二十分钟，即得到改性处理后的成品。
将前述经本发明方法处理好的填料40公斤以及常用重质碳酸钙粉体(粒度为-2μ＞95％)40公斤分别加入100公斤聚丙烯树脂(型号PPT-40)中，混合后经塑料挤出机注塑成型。对比制得的采用本发明填料的产品(产品1)和采用常用重质碳酸钙粉体的产品(产品2)，各自取样品测物理性能如下
由此试验可看出，经过本发明方法制得的以陶瓷抛光尾泥或陶瓷废料为原料的制备橡塑用填料具有优良的性质，在塑料中应用可达到高填充的效果。
权利要求
1.利用陶瓷抛光尾泥或陶瓷废料制备橡塑用填料的方法，包括如下步骤1)对陶瓷抛光尾泥或陶瓷废料进行超微细化处理；2)干燥超微细化后的粉体；3)对干燥后的粉体用改性剂进行改性处理，得到成品。
2.根据权利要求1所述的利用陶瓷抛光尾泥或陶瓷废料制备橡塑用填料的方法，其特征在于所述超微细化处理包括如下步骤1a)若陶瓷抛光尾泥或陶瓷废料的细度满足超细设备的进料要求，则直接进行下一步骤，若其细度低于超细设备的进料要求，则先对其进行粗磨，制成粒度符合要求的粉体；1b)将上述粉体制成固含量不小于60％的浆料；1c)使用超细设备对浆料进行研磨粉碎，使得粉体粒度为0.1μm～5μm。
3.根据权利要求1所述的利用陶瓷抛光尾泥或陶瓷废料制备橡塑用填料的方法，其特征在于所述干燥采用的设备是喷雾或气流干燥机。
4.根据权利要求2所述的利用陶瓷抛光尾泥或陶瓷废料制备橡塑用填料的方法，其特征在于所述干燥采用的设备是喷雾或气流干燥机。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的利用陶瓷抛光尾泥或陶瓷废料制备橡塑用填料的方法，其特征在于所述改性处理是将粉体和改性剂放入捏合机中，通过混合搅拌使改性剂包覆在粉体表面。
6.根据权利要求1至4任意一项所述的利用陶瓷抛光尾泥或陶瓷废料制备橡塑用填料的方法，其特征在于所述改性剂是饱和脂肪酸、树脂、偶联剂、高分子有机物、亲水活性剂中的一种或几种。
7.根据权利要求5所述的利用陶瓷抛光尾泥或陶瓷废料制备橡塑用填料的方法，其特征在于所述改性剂是饱和脂肪酸、偶联剂、高分子有机物、亲水活性剂中的一种或几种。
8.根据权利要求2所述的利用陶瓷抛光尾泥或陶瓷废料制备橡塑用填料的方法，其特征在于在步骤1a)中使用雷蒙磨作为粗磨设备，将原料制成粒度为0.044mm～0.13mm的粉体。
9.根据权利要求2所述的利用陶瓷抛光尾泥或陶瓷废料制备橡塑用填料的方法，其特征在于所述超细设备是有介质超细磨。
10.根据权利要求9所述的利用陶瓷抛光尾泥或陶瓷废料制备橡塑用填料的方法，其特征在于所述有介质超细磨是搅拌磨。
全文摘要
一种利用陶瓷抛光尾泥或陶瓷废料制备橡塑用填料的方法，包括对陶瓷抛光尾泥或陶瓷废料进行超微细化处理；干燥超微细化后的粉体；对干燥后的粉体用改性剂进行改性处理，得到成品。本发明有益的技术效果在于整个制造过程流程简单而对原料没有特殊的要求，能够对陶瓷抛光尾泥或陶瓷废料进行大量处理而不再占用土地。将原本严重污染环境的工业废弃物变为国内外正大量使用、有广阔市场的颇具竞争力的产品，其产出远大于投入，使得污染的治理不再是单纯投入的被动行为，能够充分调动陶瓷生产企业的环保积极性，不但能够将环保长期坚持进行下去还创造了企业新的经济增长点。
文档编号C08L21/00GK1670086SQ20041008157
公开日2005年9月21日 申请日期2004年12月17日 优先权日2004年12月17日
发明者毕舒 申请人:毕舒