一种墨粉水泥基复合材料及其制备方法 |
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| 申请号 | CN201710609819.1 | 申请日 | 2017-07-25 | 公开(公告)号 | CN107382161A | 公开(公告)日 | 2017-11-24 |
| 申请人 | 合肥达户电线电缆科技有限公司; | 发明人 | 王月斌; | ||||
| 摘要 | 本 发明 属于电 力 材料技术领域，提供了一种墨粉 水 泥基 复合材料 及其制备方法，所述的墨粉 水泥 基复合材料包括如下重量份数的原料：水泥21-23份、墨粉23-29份、石灰石粉7-22份、矿粉12-19份、 粉 煤 灰 2-5份、 钢 渣2-5份、分散剂1-4份、黄土0.6-2.8份、 石膏 1.3-3.4份、添加剂1.6-2.9份、早强剂2-5份。本发明与同类技术相比，本发明所用的原材料取材广泛，价格低廉，绿色环保、节能减排。其中，本发明所用的墨粉为废弃硒鼓中回收的产物，此外还使用了矿粉、粉煤灰、钢渣等 工业废弃物 ，不仅保护了生态环境，而且制备的水泥基复合材料流动性好。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种墨粉水泥基复合材料，其特征在于：所述的墨粉水泥基复合材料包括如下重量份数的原料：水泥21-23份、墨粉23-29份、石灰石粉7-22份、矿粉12-19份、粉煤灰2-5份、钢渣2-5份、分散剂1-4份、黄土0.6-2.8份、石膏1.3-3.4份、添加剂1.6-2.9份、早强剂2-5份； |
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| 说明书全文 | 一种墨粉水泥基复合材料及其制备方法技术领域背景技术[0002] 硒鼓是激光打印机的主要耗材，被机构、单位以及居家用户广泛使用。由于现代化办公对打印、复印机等质量和数量的要求越来越高，不能满足打印质量要求或丧失打印功能的硒鼓被大量淘汰或报废。这些废弃硒鼓通过专业处理被分离出金属（铁、铝）、塑料和有机墨粉等各类物质，其中铁、铝和塑料已经被作为二次资源用于了再生产，而有机墨粉的资源化利用还极少，所以迫切需要开发一条有机墨粉的绿色处理渠道，实现废弃物的“再循环”利用，实现零排放，保护环境。 [0003] 墨粉是一种高科技产品，是以树脂、黑色磁性氧化铁为主体，以电荷控制剂等添加剂为助剂，填充气相二氧化硅以增加流动性、增强稳定性的微米级复合物。硒鼓废弃后，通常会有10-20%（以质量分数计）的墨粉残留在硒鼓中成为残余有机墨粉，这种墨粉是粒径2-4 微米的颗粒，非常细小，但对人体的危害极大。作为大气悬浮物，在频繁接触的情况下，会进入人体呼吸道和肺部，引发不适或疾病。另外，这些墨粉不能得到合理处置而埋于地下，将会对土壤造成严重的污染，随意丢弃，后果更是不堪设想，因此对废旧硒鼓中的残余墨粉进行资源化利用具有非常重要的现实意义。 发明内容[0006] 根据本发明一方面提供的一种墨粉水泥基复合材料，所述的墨粉水泥基复合材料包括如下重量份数的原料：水泥21-23份、墨粉23-29份、石灰石粉7-22份、矿粉12-19份、粉煤灰2-5份、钢渣2-5份、分散剂1-4份、黄土0.6-2.8份、石膏1.3-3.4份、添加剂1.6-2.9份、早强剂2-5份；其中，所述墨粉的回收工艺具体为： （1）将废弃硒鼓使用双齿辊式破碎机粉碎至粒径为40-60mm的硒鼓粗碎片； （2）将硒鼓粗碎片投入到磨粉机中磨粉20-30min，同时，磨粉后的颗粒通过密闭皮带机过程中，利用磁选机产生的磁场将磁性夹杂物吸附，余下的即为墨粉。 [0007] 优选地，所述的墨粉水泥基复合材料包括如下重量份数的原料：水泥21-22份、墨粉23-24份、石灰石粉12-22份、矿粉12-17份、粉煤灰2-4份、钢渣2-4份、分散剂1-3份、黄土0.6-2.2份、石膏1.3-3.1份、添加剂1.6-2.2份、早强剂2-4份， 其中，所述墨粉的回收工艺具体为： （1）将废弃硒鼓使用双齿辊式破碎机粉碎至粒径为40-50mm的硒鼓粗碎片； （2）将硒鼓粗碎片投入到磨粉机中磨粉23-30min，同时，磨粉后的颗粒通过密闭皮带机过程中，利用磁选机产生的磁场将磁性夹杂物吸附，余下的即为墨粉。 [0008] 优选地，所述的墨粉水泥基复合材料包括如下重量份数的原料：水泥21份、墨粉23份、石灰石粉17份、矿粉15份、粉煤灰3份、钢渣3份、分散剂2份、黄土1.1份、石膏1.8份、添加剂1.9份、早强剂3份，其中，所述墨粉的回收工艺具体为： （1）将废弃硒鼓使用双齿辊式破碎机粉碎至粒径为44mm的硒鼓粗碎片； （2）将硒鼓粗碎片投入到磨粉机中磨粉29min，同时，磨粉后的颗粒通过密闭皮带机过程中，利用磁选机产生的磁场将磁性夹杂物吸附，余下的即为墨粉。 [0010] 优选地，所述石膏是天然硬石膏、脱水硬石膏或氟石膏。 [0012] 优选地，所述早强剂的制备方法为：按重量份数称取硫酸钠、无水石膏、熟石灰，放入行星磨中混合磨粉即可，球磨速度为300r/min，球磨时间为20-30min。 [0013] 根据本发明的另一方面，提供一种墨粉水泥基复合材料制备方法，所述方法包括如下步骤：步骤一、按照权利要求1所述的重量份数称取水泥、墨粉、石灰石粉、矿粉、粉煤灰、钢渣、分散剂、黄土、石膏、添加剂、早强剂； 步骤二、将水泥、墨粉、石灰石粉、矿粉、粉煤灰、钢渣、分散剂、黄土、石膏和添加剂加入到搅拌锅中，搅拌2-4min； 步骤三、将适量水和早强剂加入到搅拌锅中，所加水的量为早强剂重量的3-7倍，搅拌 3-5min，即可。 [0014] 与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：1、本发明提供的一种墨粉水泥基复合材料，本发明与同类技术相比，本发明的水泥基复合材料所用的原材料取材广泛，价格低廉，绿色环保、节能减排。其中，本发明所用的墨粉为废弃硒鼓中回收的产物，此外还使用了矿粉、粉煤灰、钢渣等工业废弃物，不仅保护了生态环境，而且制备的水泥基复合材料流动性好，得到广泛应用。 [0015] 2、本发明提供的一种墨粉水泥基复合材料，该复合材料采用的早强剂激发效果好，早期强度明显提高。 [0016] 3、本发明提供的一种墨粉水泥基复合材料，电缆料配方中添加的聚羧酸系减水剂，是目前世界上最前沿、科技含量最高、应用前景最好、综合性能最优的一种高效减水剂。掺量低、减水率高，减水率可高达45%。可在不影响水泥基复合材料工作性的条件下，能使单位用水量减少，节能环保。 具体实施方式[0017] 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。实施例1 本实施例提供的一种墨粉水泥基复合材料，所述的墨粉水泥基复合材料包括如下重量份数的原料：水泥23份、墨粉23份、石灰石粉22份、矿粉12份、粉煤灰5份、钢渣2份、分散剂 4份、黄土0.6份、石膏3.4份、添加剂1.6份、早强剂5份； 其中，所述墨粉的回收工艺具体为： （1）将废弃硒鼓使用双齿辊式破碎机粉碎至粒径为60mm的硒鼓粗碎片； （2）将硒鼓粗碎片投入到磨粉机中磨粉20min，同时，磨粉后的颗粒通过密闭皮带机过程中，利用磁选机产生的磁场将磁性夹杂物吸附，余下的即为墨粉。 [0018] 其中，所述添加剂是减水率大于35％的聚羧酸系减水剂。 [0019] 其中，述石膏是天然硬石膏、脱水硬石膏或氟石膏。 [0020] 其中，所述早强剂包括如下重量份数的原料：硫酸钠10份、无水石膏10份、熟石灰50份。 [0021] 其中，所述早强剂的制备方法为：按重量份数称取硫酸钠、无水石膏、熟石灰，放入行星磨中混合磨粉即可，球磨速度为300r/min，球磨时间为30min。 [0022] 根据本发明的另一方面，提供一种墨粉水泥基复合材料制备方法，所述方法包括如下步骤：步骤一、按照权利要求1所述的重量份数称取水泥、墨粉、石灰石粉、矿粉、粉煤灰、钢渣、分散剂、黄土、石膏、添加剂、早强剂； 步骤二、将水泥、墨粉、石灰石粉、矿粉、粉煤灰、钢渣、分散剂、黄土、石膏和添加剂加入到搅拌锅中，搅拌4min； 步骤三、将水和早强剂加入到搅拌锅中，所加水的量为早强剂重量的3倍，搅拌5min，即可。 [0023] 实施例2本实施例提供的一种墨粉水泥基复合材料，所述的墨粉水泥基复合材料包括如下重量份数的原料：水泥21份、墨粉29份、石灰石粉7份、矿粉19份、粉煤灰2份、钢渣5份、分散剂1份、黄土2.8份、石膏1.3份、添加剂2.9份、早强剂2份； 其中，所述墨粉的回收工艺具体为： （1）将废弃硒鼓使用双齿辊式破碎机粉碎至粒径为40mm的硒鼓粗碎片； （2）将硒鼓粗碎片投入到磨粉机中磨粉30min，同时，磨粉后的颗粒通过密闭皮带机过程中，利用磁选机产生的磁场将磁性夹杂物吸附，余下的即为墨粉。 [0024] 其中，所述添加剂是减水率大于35％的聚羧酸系减水剂。 [0025] 其中，述石膏是天然硬石膏、脱水硬石膏或氟石膏。 [0026] 其中，所述早强剂包括如下重量份数的原料：硫酸钠2份、无水石膏30份、熟石灰20份。 [0027] 其中，所述早强剂的制备方法为：按重量份数称取硫酸钠、无水石膏、熟石灰，放入行星磨中混合磨粉即可，球磨速度为300r/min，球磨时间为20min。 [0028] 根据本发明的另一方面，提供一种墨粉水泥基复合材料制备方法，所述方法包括如下步骤：步骤一、按照权利要求1所述的重量份数称取水泥、墨粉、石灰石粉、矿粉、粉煤灰、钢渣、分散剂、黄土、石膏、添加剂、早强剂； 步骤二、将水泥、墨粉、石灰石粉、矿粉、粉煤灰、钢渣、分散剂、黄土、石膏和添加剂加入到搅拌锅中，搅拌2min； 步骤三、将水和早强剂加入到搅拌锅中，所加水的量为早强剂重量的3倍，搅拌5min，即可。 [0029] 实施例3本实施例提供的一种墨粉水泥基复合材料，所述的墨粉水泥基复合材料包括如下重量份数的原料：水泥22份、墨粉23份、石灰石粉22份、矿粉12份、粉煤灰4份、钢渣2份、分散剂3份、黄土0.6份、石膏3.1份、添加剂1.6份、早强剂4份； 其中，所述墨粉的回收工艺具体为： （1）将废弃硒鼓使用双齿辊式破碎机粉碎至粒径为50mm的硒鼓粗碎片； （2）将硒鼓粗碎片投入到磨粉机中磨粉30min，同时，磨粉后的颗粒通过密闭皮带机过程中，利用磁选机产生的磁场将磁性夹杂物吸附，余下的即为墨粉。 [0030] 其中，所述添加剂是减水率大于35％的聚羧酸系减水剂。 [0031] 其中，所述石膏是天然硬石膏、脱水硬石膏或氟石膏。 [0032] 其中，所述早强剂包括如下重量份数的原料：硫酸钠10份、无水石膏30份、熟石灰50份。 [0033] 其中，所述早强剂的制备方法为：按重量份数称取硫酸钠、无水石膏、熟石灰，放入行星磨中混合磨粉即可，球磨速度为300r/min，球磨时间为30min。 [0034] 根据本发明的另一方面，提供一种墨粉水泥基复合材料制备方法，所述方法包括如下步骤：步骤一、按照权利要求1所述的重量份数称取水泥、墨粉、石灰石粉、矿粉、粉煤灰、钢渣、分散剂、黄土、石膏、添加剂、早强剂； 步骤二、将水泥、墨粉、石灰石粉、矿粉、粉煤灰、钢渣、分散剂、黄土、石膏和添加剂加入到搅拌锅中，搅拌4min； 步骤三、将水和早强剂加入到搅拌锅中，所加水的量为早强剂重量的7倍，搅拌5min，即可。 [0035] 实施例4本实施例提供的一种墨粉水泥基复合材料，所述的墨粉水泥基复合材料包括如下重量份数的原料：水泥21份、墨粉24份、石灰石粉12份、矿粉17份、粉煤灰2份、钢渣4份、分散剂1份、黄土2.2份、石膏1.3份、添加剂2.2份、早强剂2份； 其中，所述墨粉的回收工艺具体为： （1）将废弃硒鼓使用双齿辊式破碎机粉碎至粒径为49mm的硒鼓粗碎片； （2）将硒鼓粗碎片投入到磨粉机中磨粉28min，同时，磨粉后的颗粒通过密闭皮带机过程中，利用磁选机产生的磁场将磁性夹杂物吸附，余下的即为墨粉。 [0036] 其中，所述添加剂是减水率大于35％的聚羧酸系减水剂。 [0037] 其中，所述石膏是天然硬石膏、脱水硬石膏或氟石膏。 [0038] 其中，所述早强剂包括如下重量份数的原料：硫酸钠6份、无水石膏20份、熟石灰30份。 [0039] 其中，所述早强剂的制备方法为：按重量份数称取硫酸钠、无水石膏、熟石灰，放入行星磨中混合磨粉即可，球磨速度为300r/min，球磨时间为23min。 [0040] 根据本发明的另一方面，提供一种墨粉水泥基复合材料制备方法，所述方法包括如下步骤：步骤一、按照权利要求1所述的重量份数称取水泥、墨粉、石灰石粉、矿粉、粉煤灰、钢渣、分散剂、黄土、石膏、添加剂、早强剂； 步骤二、将水泥、墨粉、石灰石粉、矿粉、粉煤灰、钢渣、分散剂、黄土、石膏和添加剂加入到搅拌锅中，搅拌3min； 步骤三、将水和早强剂加入到搅拌锅中，所加水的量为早强剂重量的6倍，搅拌4min，即可。 [0041] 实施例5本实施例提供的一种墨粉水泥基复合材料，所述的墨粉水泥基复合材料包括如下重量份数的原料：水泥21份、墨粉23份、石灰石粉17份、矿粉15份、粉煤灰3份、钢渣3份、分散剂2份、黄土1.1份、石膏1.8份、添加剂1.9份、早强剂3份； 其中，所述墨粉的回收工艺具体为： （1）将废弃硒鼓使用双齿辊式破碎机粉碎至粒径为44mm的硒鼓粗碎片； （2）将硒鼓粗碎片投入到磨粉机中磨粉29min，同时，磨粉后的颗粒通过密闭皮带机过程中，利用磁选机产生的磁场将磁性夹杂物吸附，余下的即为墨粉。 [0042] 其中，所述添加剂是减水率大于35％的聚羧酸系减水剂。 [0043] 其中，所述石膏是天然硬石膏、脱水硬石膏或氟石膏。 [0044] 其中，所述早强剂包括如下重量份数的原料：硫酸钠2份、无水石膏10份、熟石灰20份。 [0045] 其中，所述早强剂的制备方法为：按重量份数称取硫酸钠、无水石膏、熟石灰，放入行星磨中混合磨粉即可，球磨速度为300r/min，球磨时间为20min。 [0046] 根据本发明的另一方面，提供一种墨粉水泥基复合材料制备方法，所述方法包括如下步骤：步骤一、按照权利要求1所述的重量份数称取水泥、墨粉、石灰石粉、矿粉、粉煤灰、钢渣、分散剂、黄土、石膏、添加剂、早强剂； 步骤二、将水泥、墨粉、石灰石粉、矿粉、粉煤灰、钢渣、分散剂、黄土、石膏和添加剂加入到搅拌锅中，搅拌2min； 步骤三、将水和早强剂加入到搅拌锅中，所加水的量为早强剂重量的3倍，搅拌3min，即可。 |
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