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粉煤灰環保型外墻干粉涂料 2016-10-19

粉煤灰環保型外墻干粉涂料

 


摘要 利用粉煤灰含有的硅鋁活性礦物成分,與HYM-15可分散植物膠粉中的極性基團發生反應,生成無機凝膠物的地聚物技術原理,可以制成一種主要成分為硅鋁的無機礦物薄層涂料。

關鍵詞

硅鋁涂料  粉煤灰涂料 外墻干粉涂料

一、前言

我國人口眾多,經濟社會發展要靠資源、能源的支撐,其中電能的需求會越來越大,我國幾大電能來源(以燃煤為主的火電、以核能為主的核電和以水力發電、太陽能發電和風能發電的綠色電能),其中以燃煤為主的火力發電比例要占到67%(2014年的數據),從山西朔州召開的2015年亞洲粉煤灰及脫硫石膏處理與利用技術國際交流大會上獲悉,我國2015粉煤灰產量繼續上行,預計將達到6.2億噸,粉煤灰是我國當前排量較大的工業廢渣之一,我國粉煤灰的開發利用率一直在67%至69%之間,發達國家的粉煤灰利用率大都超過了80%,日本甚至達到98%以上。

近年來,粉煤灰大量被用于水泥、建筑砌塊、保溫砂漿,但由于水泥行業和建材業不景氣,大量的粉煤灰已無去處,如果大量的粉煤灰不加處理和有效利用,就會產生揚塵,污染大氣,若排入水系會造成河流淤塞,而其中的有毒化學物質還會對人體和生物造成危害。

北京環益高分子聚合物研究所組織研究人員,利用粉煤含有的硅鋁活性礦物成分,與HYM-15可分散植物膠粉中的極性基團發生反應,生成無機凝膠物的地聚物技術原理,成功開發一種主要成分為硅鋁的無機礦物薄層外墻涂料。

二、粉煤灰特性

粉煤類是指燃煤電廠以及煤矸石、煤泥資源綜合利用電廠鍋爐煙氣經過除塵器收集后獲得的細小飛灰和爐渣。

粉煤灰分一級、二級、三級,共三個等級(粉煤灰品質指標和等級,詳見下表)

1粉煤灰的物理特性

粉煤灰屬于多孔結構、球形粒徑的特性,粉煤灰的顆粒組成按照粉煤灰顆粒形貌,可將粉煤灰顆粒分為:玻璃微珠、海綿狀玻璃體(包括顆粒較小、較密實、孔隙小的玻璃體和顆粒較大、疏松多孔的玻璃體)、炭粒。粉煤灰其比重在1.95~2.36之間,松干密度在450~700kg/m3范圍內,比表面積在220~588m2/kg之間。

2粉煤灰的化學成分

粉煤灰的化學成分粉煤灰的化學成分主要有二氧化硅,氧化鋁,三氧化鐵,氧化鈣和三氧化硫等,粉煤灰中硅含量最高,鐵含量相對較低,此外還有未燃盡的炭粒、CaO和少量的MgO、Na2O、K2O、SO3等。粉煤灰中的SiO2、Al2O3對粉煤灰的火山灰性質貢獻很大,Al2O3對降低粉煤灰的熔點有利,使其易于形成玻璃微珠,均為資源化的有益成分。

三、粉煤灰生產硅鋁薄層外墻涂料技術

粉煤灰有火山灰的性質,屬于以硅鋁成分為主的活性礦物,具有一定凝膠能力,既可以作為涂料的膠凝材料、也可以代替顏料、填料,采用地聚物原理和工藝技術方法,將粉煤灰中硅鋁成分與HYM-15可分散植物膠粉中的極性基團發生反應,生成無機凝膠物,這種凝膠物具有很好的粘附力、強度和穩定性和耐酸堿、抗老化、耐凍融等性能,粉煤灰硅鋁薄層外墻涂料主要以粉煤灰本色或以其它適量無機顏料,可以制成灰白、淺灰、深灰、淺黑、深黑、咖啡色、紫色、墨綠等多種顏色(不宜純黃、紅、綠、白色),作為建筑外墻的涂覆與裝飾材料,其技術性能與裝飾性不亞于外墻乳膠漆,其涂層強度、穩定性、耐老化、遮蓋力、施工性、裝飾成本環保性等均優于化學乳膠漆和以乳液為成膜物的各種質感涂料(參考文獻:《多功能粘土與礦物涂料》www·zglsjc·com中國綠色建材網,作者:北京環益美高分子聚合物研究所總工程師 周廣德)。

四、粉煤灰生產硅鋁薄層外墻涂料的生產工藝及設備

粉煤灰硅鋁薄層外墻涂料的生產技術工藝、生產設備與乳膠漆完全不同,采用的是干磨(干混)工藝,生產工藝及設備比較簡單,將粉煤灰、HYM-15可分散植物膠粉等置于專用磨機內,反復研磨,連磨帶混,使其比表面積達到600m2/kg左右。

五、粉煤灰生產硅鋁薄層外墻涂料的配方

本技術目前尚未公開,因此,配方(略),有意向請與我們電話聯系。

六、粉煤灰硅鋁薄層外墻涂料的應用及范圍

粉煤灰硅鋁薄層外墻涂料每平米用量約為0.25-0.3公斤,生產成本約為5000-7000元/噸,目前市場售價(估價)12000-15000元/噸,可以采用刷、滾、噴等多種施工方法。

粉煤灰硅鋁薄層外墻涂料適用于古建、寺廟翻新與粉刷,工礦廠房、綠色建筑、新農村建設、政府與公共建筑等。

七、粉煤灰硅鋁薄層外墻涂料的可行性分析

1環保意義和社會效益

隨著我國電力建設和消費需求,粉煤灰的產生量會不斷加大,而粉煤灰因受水泥、建材業、建筑業不景氣的影響, 其利用受限,一些電力大省如山西、內蒙,粉煤灰大量堆積,已經對自然生態環境產生嚴重污染。

另一方面,涂料業大量使用化學材料制造涂料,這些化學材料要消耗大量不可再生資源、消耗大量能源、產生大量污染源。如能將粉煤灰制成涂料代替化學涂料或者其它功能性裝飾裝修材料,用于建筑裝飾裝修工程,既能節約資源、能源,還可避免和解決化學材料和粉煤灰對空氣、水源、土壤、食物鏈的污染問題。

2技術創新

通過這項技術創新,可以改變我國涂料工業原料與技術長期依賴國外的落后狀況,推動涂料行業技術創新與關注環保的熱情,提高我國涂料工業及技術在國際上的聲譽和地位,使生產企業獲得更好的經濟效益和社會效益。

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