一种废弃物彩色原料粉及其应用

1.一种利用废弃物彩色原料粉制备涂料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)废弃物预处理：若建筑、工业固体废弃物为废砖、废瓦、废石或废混凝土时，包括以下步骤：
a、首先通过人工分拣建筑、工业固体废弃物进行初步筛除，在废弃物输送通过格栅装置进行再次筛选，将不同成份、颜色的废弃物进行分拣归类，得到可回收的废弃物；
b、清洗、烘干，烘干后含水分在5％以下；
c、接着通过破碎机，破碎成粒径≤25mm的颗粒，然后通过粉磨机加工成粒径≤40μm的彩色粉磨料；
若建筑、工业固体废弃物为废粉煤灰或矿渣时，只包括步骤c；若建筑、工业固体废弃物为微硅粉，则不需进行废弃物预处理；
(2)表面改性：在保持预处理建筑、工业固体废弃物原性能的前提下，采用表面改性剂对其进行表面改性，所述表面改性剂用量为预处理建筑、工业固体废弃物质量的0.1～3％；
(3)pH值调试：将步骤(2)中得到的改性建筑、工业固体废弃物进行pH调试，pH值控制在
8～9之间，即得废弃物彩色原料粉；
(4)将水、分散剂、润湿剂、消泡剂、成膜助剂、90％的丙二醇倒入烧杯中，以1000r/min高速搅拌15～20分钟；
(5)加入钛白粉、重质碳酸钙、废弃物彩色原料粉、高岭土、硅灰石粉，高速搅拌使之分散均匀，无结块；
(6)接着将步骤(2)中得到的溶液在转数2000r/min下研磨30分钟后，过滤，得滤液；
(7)采用酸碱调节剂调节涂料的pH值在8～9之间，继续搅拌30分钟；
(8)最后加入基料、消泡剂、流平剂、防腐剂，搅拌后加入剩余的丙二醇，再向里慢慢加入色浆、增稠剂，高速搅拌30分钟；
(9)检验合格，出料，即得；
以质量百分比计，有光浅青色漆由以下组分组成：基料28.5％，水27％，填料34.2％，青砖原料粉5.3％，助剂5.0％，色浆0％；
其中，所述助剂由流平剂1％、分散剂1％、润湿剂1％、消泡剂1％、成膜助剂0.5％、丙二醇0.3％.增稠剂0.1％、酸碱调节剂0.1％组成；所述填料由钛白粉9％、重质碳酸钙9％、高岭土8.1％、硅灰石粉8.1％组成；
以质量百分比计，无光砖红色漆由以下组分组成：基料30％，水25％，填料0％，红砖原料粉40.6％，助剂4.4％，色浆0％；
其中，所述助剂由流平剂1％、分散剂0.7％、润湿剂0.1％、消泡剂0.4％、成膜助剂
1.8％、酸碱调节剂0.2％、防腐剂0.2％组成；
以质量百分比计，有光浅灰色漆由以下组分组成：基料50％，水20％，填料8.0％，微硅粉原料粉16.5％，助剂5.5％，色浆0％；
其中，所述助剂由流平剂0.7％、分散剂0.2％、润湿剂0.1％、消泡剂0.6％、成膜助剂
3.5％、丙二醇1.5％、酸碱调节剂0.2％、防腐剂0.2％组成；所述填料为钛白粉8％。
2.根据权利要求1所述的一种利用废弃物彩色原料粉制备涂料的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述烘干设备为热风炉或在线干燥器，水分控制在2～3％以下；所述破碎机为颚式破碎机或锥形轧碎机，破碎成粒径2～15mm的颗粒；所述粉磨机为辊压机或立磨，加工成粒径为15～30μm的彩色粉磨料。
3.根据权利要求1所述的一种利用废弃物彩色原料粉制备涂料的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述表面改性剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂或硬脂酸。

一种废弃物彩色原料粉及其应用\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种废弃物彩色原料粉及其应用，具体涉及一种将建筑、工业固体废弃物制成废弃物彩色原料粉及其应用。\n背景技术\n[0002] 随着工业化、城市化进程的加速，每年都有大量的建筑、工业固体废弃物产生，包括了废砖、废石、废混凝土、废粉煤灰及微硅粉废弃物等。国内对建筑废料的主要处理方法是未经任何处理，直接将其露天堆放或填埋地下，这种回收方式简单便捷，但是造成占用大量土地，而且这些大量的建筑、工业固体废弃物大多数呈碱性，且成份复杂，严重破坏土壤结构、造成地表沉降，造成严重的环境污染。因此，如何治理和综合利用这些建筑、工业固体废弃物，已经越来越受到各方的重视及关心。\n[0003] 目前，随着建筑行业可持续的推进，建筑、工业固体废弃物的回收应用的越来越广泛，但多数废料在回收利用时本身作用形式没有发生改变。例如，现有技术\nCN200710028107.7公开了建筑废弃物的处理和再生利用的方法，它的处理工艺为：1、种类分拣及杂质剔除；2、破碎或碾磨；3、筛分优质再生细骨料；4、磨细得再生细粉料。\nCN201110099049.3公开了一种建筑垃圾的综合处理方法，它的处理工艺为：1、前期垃圾的分拣；2、破碎；3、清洗、回收；4、细磨；5、固化处理。因此，探索改变一种建筑、工业固体废弃物本身作用形式的废弃物彩色原料粉，来更好的利用发挥各种废弃物的用途，具有重要的工业价值。\n发明内容\n[0004] 本发明所要解决的技术问题是，提供一种分散性优良的废弃物彩色原料粉及其应用，可更好的利用发挥各种废弃物的用途，变废为宝，解决了废弃物的污染问题。\n[0005] 本发明解决其技术解决方案采用的技术方案是，一种废弃物彩色原料粉，可由以下步骤制成：\n[0006] (1)废弃物预处理：若建筑、工业固体废弃物为废砖、废瓦、废石或废混凝土时，包括以下步骤：a、首先通过人工分拣建筑、工业固体废弃物进行初步筛除，在废弃物输送通过格栅装置进行再次筛选，将不同成份、颜色的废弃物进行分检归类，得到可回收的废弃物；\nb、然后清洗、烘干，烘干后含水分在5％(优选2～3％)以下；c、接着通过破碎机，破碎成粒径≤25mm(优选2～15mm)的颗粒，然后通过粉磨机加工成粒径≤40μm(优选15～30μm)的彩色粉磨料；若建筑、工业固体废弃物为废粉煤灰或矿渣时，只包括步骤c；若建筑、工业固体废弃物为微硅粉，则不需进行废弃物预处理。\n[0007] (2)表面改性：在保持预处理建筑、工业固体废弃物原性能的前提下，采用表面改性剂对其进行表面改性，所述表面改性剂用量为预处理建筑、工业固体废弃物质量的0.1～\n3％(优选0.2～1％)，表面改性剂的作用是对其进行表面改性，以改善其表面的物理化学特性，使其趋近基体的表面特性，提高其在基体中的分散性，从而提高材料的力学性能及综合性能，而且彩色粉磨料粒度越细，比表面积越大，表面改性剂的用量就越大。\n[0008] (3)PH值调试：由于建筑、工业固体废料基本为碱性材料，需将步骤(2)中得到的改性建筑、工业固体废弃物进行PH调试，PH值控制在8～9之间，即得废弃物彩色原料粉。\n[0009] 进一步，步骤(1)中，所述烘干设备为热风炉或在线干燥器，水分控制在2～3％以下；所述破碎机为颚式破碎机或锥形轧碎机，破碎成粒径2～15mm的颗粒；所述粉磨机为辊压机或立磨，加工成粒径为15～30μm的彩色粉磨料。\n[0010] 进一步，步骤(2)中，所述表面改性剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂或硬脂酸，用量为粉磨料质量的0.2％。\n[0011] 本发明进一步解决其技术解决方案采用的技术方案是，一种废弃物彩色原料粉在制备彩色涂料中的应用。\n[0012] 本发明成本低，工艺简单，产品多样性，应用范围广，不仅最大化地分类分离出不同种类的物料，提高了分类效率，而且将建筑、工业固体废弃物变废为宝，解决了废弃物的污染问题，有利于环境保护，具有明显的社会效益。同时，利用本发明之废弃物彩色原料粉制备的废弃物彩色原料粉涂料适用空间广泛，施工性好，涂膜质量好，耐水性、耐碱性、耐水性性能良好，附加值高等特点，极具推广应用价值。\n具体实施方式\n[0013] 下面结合实施例对本发明进一步加以说明。\n[0014] 实施例1：红砖砖红色原料粉的制备\n[0015] 1、废弃物分拣、回收：首先选取可回收的废弃物，以建筑固体废弃物墙体材料红砖为例，通过人工分拣将杂质木料、金属物及砂浆进行筛除，得到可回收的废弃物红砖碎块，对其进行清洗工作；\n[0016] 2、清洗、干燥：将可回收的废弃物红砖碎块进行清洗，并通过在线烘干器烘干，烘干后含水分在2～3％以下，其中，在线干燥器，可参见CN201420333632.5的实用新型《一种在线干燥器》中所提供的在线干燥器。\n[0017] 3、破碎粉磨：将烘干后的红砖碎块通过颚式破碎机，破碎成粒径为2～15mm的红砖颗粒后，再使用立磨进行粉磨，加工成30μm的砖色粉磨料。\n[0018] 4、表面改性：采用钛酸酯偶联剂对红砖色粉磨料进行表面改性，钛酸酯偶联剂用量为红砖色粉磨料质量的0.2％。\n[0019] 5、PH值调试：对红砖色粉磨料进行PH调试，PH值控制在8～9之间，输出红砖砖红色原料粉。\n[0020] 实施例2：黄锈石金黄色原料粉的制备\n[0021] 1、废弃物分拣、回收：首先选取可回收的废弃物，以建筑固体废弃物幕墙石材黄锈石为例，通过人工分拣将杂质硅酮胶、金属物及砂浆进行筛除，得到可回收的废弃物黄锈石碎块。\n[0022] 2、清洗、干燥：将可回收的废弃物黄锈石碎块进行清洗，并在线烘干，烘干后含水分在2～3％以下。\n[0023] 3、破碎粉磨：将烘干后的黄锈石碎块通过颚式破碎机，破碎成粒径为≤20mm的黄锈石颗粒后，再使用球磨机进行粉磨，加工成40μm的金黄色粉磨料。\n[0024] 4、表面改性：采用钛酸酯偶联剂对金黄色粉磨料进行表面改性，钛酸酯偶联剂用量为金黄色粉磨料质量的0.25％。\n[0025] 5、PH值调试：对金黄色粉磨料进行PH调试，PH值控制在8～9之间，输出黄锈石金黄色原料粉。\n[0026] 实施例3：粉煤灰灰色原料粉的制备\n[0027] 1、废弃物破碎粉磨：首先选取可回收的废弃物，以工业固体废弃物粉煤灰(从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰称为粉煤灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物)为例，因粉煤灰干燥且无其他杂质，毋须进行分拣回收、清洗、干燥的步骤，直接将干燥的粉煤灰使用立磨进行粉磨，加工成15μm的灰色粉磨料。\n[0028] 2、表面改性：采用硅烷偶联剂对灰色粉磨料进行表面改性，硅烷偶联剂用量为灰色粉磨料质量的1％。\n[0029] 3、PH值调试：对灰色粉磨料进行PH调试，PH值控制在8～9之间，输出粉煤灰灰色原料粉。\n[0030] 实施例4：微硅粉灰白色原料粉的制备\n[0031] 1、表面改性：首先选取可回收的废弃物，以工业固体废弃物微硅粉(工业硅及硅铁在高温熔炼过程中，随废气逸出的粉尘称为微硅粉)为例，因微硅粉平均粒径约为0.3μm，干燥且无其他杂质，采用锆酸酯偶联剂对灰白色微硅粉进行表面改性，锆酸酯偶联剂用量为灰白色微硅粉质量的0.5％。\n[0032] 2、PH值调试：对灰白色微硅粉进行PH调试，PH值控制在8～9之间，输出微硅粉灰白色原料粉。\n[0033] 实施例5：废弃物彩色原料粉的应用\n[0034] 1、建筑、工业固体废弃物彩色原料粉涂料的制备\n[0035] (1)首先将水、分散剂、润湿剂、消泡剂、成膜助剂、90％的丙二醇倒入烧杯中，以\n1000r/min高速搅拌15～20分钟；\n[0036] (2)然加入钛白粉、重质碳酸钙、废弃物彩色原料粉、高岭土、硅灰石粉，高速搅拌使之分散均匀，无结块；\n[0037] (3)接着将步骤(2)中得到的溶液在转数2000r/min下研磨30分钟后，过滤，得滤液；\n[0038] (4)然后采用酸碱调节剂调节涂料的PH值在8～9之间，接着继续搅拌30分钟；\n[0039] (5)最后加入基料、消泡剂、流平剂、防腐剂，搅拌后加入剩余的丙二醇，再向里慢慢加入色浆、增稠剂，高速搅拌30分钟；\n[0040] (6)检验合格，出料，即得。\n[0041] 表1为建筑、工业固体废弃物彩色原料粉涂料配方\n[0042]\n[0043] 其中，1#产品：助剂(流平剂1％、分散剂1％、润湿剂1％、消泡剂1％、成膜助剂\n0.5％、丙二醇0.3％.增稠剂0.1％、酸碱调节剂0.1％)；填料(钛白粉9％、重质碳酸钙9％、高岭土8.1％、硅灰石粉8.1％)。本配方中基料量适中，废弃物青砖消耗量较小，涂膜呈有光浅青色，遮盖力好可用于建筑外墙面漆。也可在此配方基础上调整钛白粉和青砖粉的比例，利用青砖本身的颜色制成深浅不一的青色漆，或加色浆调制成颜色较暗的彩色漆。\n[0044] 2#产品：助剂(流平剂1％、分散剂0.7％、润湿剂0.1％、消泡剂0.4％、成膜助剂\n1.8％、酸碱调节剂0.2％、防腐剂0.2％)。本配方中基料量适中，废弃物红砖消耗量较大，无其他颜料、填料、涂膜成无光砖红色。适用于建筑的碱性基面，作底漆，性能良好，成本低廉。\n[0045] 3#产品：助剂(流平剂0.7％、分散剂0.2％、润湿剂0.1％、消泡剂0.6％、成膜助剂\n3.5％、丙二醇1.5％、酸碱调节剂0.2％、防腐剂0.2％)；填料(钛白粉8％)。本配方中基料量多，废弃物微硅粉消耗量适中，涂膜呈有光浅灰色，有一定遮盖力，适用于建筑外墙的碱性基面，做底漆、面漆，性能优良。\n[0046] 2、废弃物彩色涂料的性能\n[0047] 根据实施例5制备的废弃物彩色涂料，其性能检测结果见表2，其中，涂料的施工性参照GB/T 9755进行；涂膜附着力检测参照GB/T1720进行；涂膜硬度按GB/T 1730进行；涂膜耐冲击性参照GB/T 1732进行；耐水性按GB/T 1733进行；耐碱性按照GB/T 9265测定；耐刷洗性参照GB/T 9266进行.\n[0048] 表2-高质量废弃物彩色涂料性能\n[0049]\n[0050] 由表2可知，本发明的废弃物彩色原料粉涂料适用空间广泛，施工性好，涂膜质量好，耐水性、耐碱性、耐水性性能都好，附加值高等特点，极具推广应用价值。