一种稀土提炼所产生的废料再利用方法

摘要

本发明涉及稀土废料处理领域，尤其涉及一种稀土提炼所产生的废料再利用方法，包含以下步骤：(1)预水化改性处理；(2)将稠糊状稀土废料进行封闭及憎水包覆剂(油性)改性处理；(3)混合搅拌；(4)产品固化成型；(5)脱模；(6)修边。本发明能综合利用稀土废渣实现多类型中高端建材产品的产业化、规模化生产，并提供高质量合格产品，避免产品出现裂纹、开缝、变形、甚至崩塌，产品使用寿命短，造成二次填埋及环境破坏，导致产品停产的问题。

权利要求

1.一种稀土提炼所产生的废料再利用方法，其特征在于：包含以下步骤：(1)预水化改性处理，将稀土废料加入搅拌机，按重量比为1:0.13‑0.18比例加入水，开始搅拌直至稀土废料变成均匀稠糊状；

(2)将稠糊状稀土废料进行封闭及憎水包覆剂改性处理，将步骤(1)中得到的稠糊状稀土废料和高分子复合材料的憎水包覆剂按重量比为1：0.01‑0.03的比例加入DSJ型封闭及憎水包覆机专用设备，该设备机身内装有梨刀和飞刀，梨刀推动物料沿筒体内壁作周向和径向的湍动，另一方面物料又沿梨刀两侧面的法线方向飞溅，在梨刀和飞刀的复合作用下，使物料不断的对流、扩散，从而在极短的时间内将高分子复合材料均匀包覆到稀土废料颗粒表面；

(3)混合搅拌，将硅酸盐水泥浆体或菱镁浆体与憎水包覆剂包裹好的稀土废料颗粒按重量比为1：0.3‑0.4的比例加入搅拌机中搅拌，使浆体均匀；

(4)产品固化成型，将高分子装饰膜附在1‑5mm厚的板上，附着方法有热压或冷压粘附，然后在板上开槽，根据产品外形折叠出一个空盒子并定型，将此盒放入固化模具，将伴有稀土废料的水泥浆体或菱镁浆体直接倒入上述空盒子里就可以固化出不仅带有时尚装饰面的漂亮产品；

(5)脱模，将固化成型的产品从固化模具中取出；

(6)修边，将固化模具中取出的产品修边打磨光滑。

2.根据权利要求1所述的稀土提炼所产生的废料再利用方法，其特征在于：步骤(2)中的高分子复合材料的憎水包覆剂为脂肪酸盐及其衍生物、EVA乳液和高聚物胶体的混合物，混合比例为EVA乳液：脂肪酸盐及其衍生物：高聚物胶体＝0.5:0.25:0.25，EVA乳液是醋酸乙烯与乙烯经乳液聚合而成的水分散聚合物，脂肪酸盐及其衍生物是挥发性胺的脂肪酸盐，胺盐水解生成的游离胺挥发后，表面涂层中留下疏水物质，高聚物胶体为PVC水性乳胶。

3.根据权利要求1所述的稀土提炼所产生的废料再利用方法，其特征在于：步骤(3)中的硅酸盐水泥浆体为按重量比水泥：骨料：聚苯乙烯颗粒：发泡剂：水＝100:30:0.4:0.3:40充分均匀搅拌6分钟后制成。

4.根据权利要求1所述的稀土提炼所产生的废料再利用方法，其特征在于：步骤(3)中的菱镁浆体为按重量比轻烧氧化镁：26波美度的氯化镁溶液：聚苯乙烯颗粒：发泡剂：改性剂＝100:90:0.5:0.2:4，逐一加入混合搅拌机，充分均匀搅拌15分钟后制成。

5.根据权利要求1所述的稀土提炼所产生的废料再利用方法，其特征在于：步骤(4)中的高分子装饰膜为三聚轻胺膜、PVC膜或低温喷塑膜。

6.根据权利要求1所述的稀土提炼所产生的废料再利用方法，其特征在于：步骤(5)中的板为密度板、夹板或塑料板。

说明书

一种稀土提炼所产生的废料再利用方法

【技术领域】

[0001] 本发明涉及稀土废料处理领域，尤其涉及一种稀土提炼所产生的废料再利用方法。
【背景技术】

[0002] 目前，公知的稀土经过完全的提炼所产生的废料有三种技术处理方法：

[0003] 1.靠填埋到偏远地带山沟；

[0004] 2.生产砌墙的砖等，粗放的把废料按一定比例加入到硅酸水泥浆中混合搅拌，然后倒入模具中固化成型；

[0005] 3.生产公园或人行道的地砖等，把废料按一定比例加入菱镁水泥中混合搅拌，然后倒入模具中固化成型。

[0006] 但是，随着土地资源的减少和环境整治的不断加强，稀土废料依靠填埋到偏远地带山沟的方法，这一缺点越来越明显，当前的技术是在水泥体系或菱镁体系直接参入一定
比例的稀土废料来生产产品，其一生产的产品低端，其二产品无论在生产过程或使用过程，
都存在裂纹、开缝、变形、甚至崩塌，产品使用寿命短问题，研究发现稀土废料的含有大量易
产生水化反应的放热物质和反应生成易使体积膨胀的物质，其中最为突出的是含有过量的
石灰和石膏，当这些过量的石灰在遇到水时，就会发生水化反应，进而产生大量放热和使体
积不断膨胀的石膏，再加上原有的残留石膏遇水同样会使产品体积膨胀，体积会膨胀2倍以
上，所以水是造成热应力及体积膨胀在产品各部位分布不均衡，而使产品存在裂纹、开缝、
变形、甚至崩塌，产品使用寿命短问题。

[0007] 本发明即是针对现有技术的不足而研究提出的。【发明内容】

[0008] 本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供了一种稀土提炼所产生的废料再利用方法，来解决产品存在裂纹、开缝、变形、甚至崩塌，产品使用寿命短问题。

[0009] 本发明可以通过以下技术方案来实现：

[0010] 本发明公开了一种稀土提炼所产生的废料再利用方法，包含以下步骤：

[0011] (1)预水化改性处理，将稀土废料加入搅拌机，按重量比为1:0.13‑0.18比例加入水，开始搅拌直至稀土废料变成均匀稠糊状；稀土废料含有大量石膏，石膏遇水发生膨胀，
这一膨胀应力使产品极易出现裂纹、开缝、崩溃，因而在制作产品前，先让稀土废料按一定
比例遇水，来消除大部分石膏的膨胀应力；

[0012] (2)将稠糊状稀土废料进行封闭及憎水包覆剂改性处理，将稠糊状稀土废料和高分子复合材料的憎水包覆剂按重量比为1：0.01‑0.03的比例加入DSJ型封闭及憎水包覆机
专用设备，该设备由高速搅拌机改造而成，该设备机身内装有梨刀和飞刀，梨刀推动物料沿
筒体内壁作周向和径向的湍动，另一方面物料又沿梨刀两侧面的法线方向飞溅，当物料流
经飞刀时被高速旋转的飞刀强烈抛散，在梨刀和飞刀的复合作用下，使物料不断的对流、扩
散，从而在极短的时间内将高分子复合材料均匀包覆到稀土废料颗粒表面，一般每次混合
时间只需4‑6min，就可以将憎水包覆剂均匀包覆到稀土废料颗粒表面上去，使稀土废料颗
粒封闭及憎水；

[0013] (3)混合搅拌，将硅酸盐水泥浆体或菱镁浆体与憎水包覆剂包裹好的稀土废料颗粒按重量比为1：0.3‑0.4的比例加入搅拌机中搅拌10分钟，使浆体均匀，形成水泥制品或菱
镁制品产品原料；

[0014] (4)产品固化成型，将高分子装饰膜附在1‑5mm厚的板上，附着方法有热压或冷压粘附，然后在板上开槽，根据产品外形折叠出一个空盒子(例如台面板、门框、门扇、墙板、音
箱等产品)并定型，将此盒放入固化模具，将伴有稀土废料的水泥浆体或菱镁浆体直接倒入
上述空盒子里就可以固化出不仅带有时尚装饰面的漂亮产品；造成稀土废料加入后产品发
生弊端的是水，当外界水多或湿度大时，水分就沿着产品毛细孔进入产品，而当外界水少或
湿度下降时，水分又沿着毛细孔从制品内蒸发出来，并且带出大量的水性胶粘剂，经过一段
时间而使产品解体，通过产品固化成型，这样伴有稀土废料的水泥浆体或菱镁浆体直接倒
入上述空盒子里就可以固化出不仅带有时尚装饰面的漂亮产品，还具有了一道高分子装饰
膜形成的隔水屏障，稀土废料机体内的水份出不去，外部的水份及潮气也进不去稀土废料
机体内，从而解决了由于水的作用，稀土废料产品内不断的水化反应所产生的放热和膨胀，
以及水份外流不断带走固化产品内的胶凝成分问题，在固化过程稳定下来后，提供了一个
稳定的内部环境，并且不会在使用过程中由于水份的不断侵蚀而不断产生放热和膨胀，以
及不断水解固化的胶凝体令胶凝体不断流失的问题，从而解决因使用稀土废料而生产的水
泥制品或菱镁制品产生裂纹、开缝、变形、甚至崩塌、使用年限短等问题；

[0015] (5)脱模，将固化成型的产品从固化模具中取出；

[0016] (6)修边，将固化模具中取出的产品修边打磨光滑。

[0017] 优选的，步骤(2)中的高分子复合材料的憎水包覆剂为脂肪酸盐及其衍生物、EVA乳液和高聚物胶体的混合物，混合比例为EVA乳液：脂肪酸盐及其衍生物：高聚物胶体＝
0.5:0.25:0.25，EVA乳液是醋酸乙烯与乙烯经乳液聚合而成的水分散聚合物，为乳白色液
体，固含量为50％‑55％，具有憎水的作用；脂肪酸盐及其衍生物是挥发性胺的脂肪酸盐，胺
盐水解生成的游离胺挥发后，表面涂层中留下疏水物质，可提高表面的抗水性能，起到封闭
作用；高聚物胶体为PVC水性乳胶，起到封闭作用。

[0018] 优选的，步骤(3)中的水泥制品生产为按常用技术制备水泥浆体，比如轻质水泥发泡墙体，硅酸盐水泥浆体为按重量比水泥(硅酸盐)：骨料(粉煤灰)：聚苯乙烯颗粒：发泡剂：
水＝100:30:0.4:0.3:40充分均匀搅拌6分钟后制成。

[0019] 优选的，步骤(3)中的菱镁制品的生产为按常用技术制备菱镁浆体，比如生产家装门使用的菱镁浆体，菱镁浆体为按重量比轻烧氧化镁：26波美度的氯化镁溶液：聚苯乙烯颗
粒：发泡剂：改性剂＝100:90:0.5:0.2:4，逐一加入混合搅拌机，充分均匀搅拌15分钟后制
成。

[0020] 优选的，步骤(4)中的高分子装饰膜为三聚轻胺膜、PVC膜或低温喷塑膜等。

[0021] 优选的，步骤(5)中的板为密度板、夹板或塑料板等。

[0022] 本发明与现有的技术相比有如下优点：

[0023] 1.本发明采取内憎水和外隔水的技术手段，来解决产品存在裂纹、开缝、变形、甚至崩塌，产品使用寿命短问题，内憎水就是采用预水化和高分子聚合物包覆稀土废物颗粒
的改性技术，使稀土废料对水提早放热和颗粒具有憎水性能，不接触到水，而达到减少热应
力和体积膨胀的目的。外隔水就是含有稀土废料的水泥体或菱镁体的固化过程，放在密不
透水的高分子装饰面所折叠好的具有产品外形盒子内进行，固化成型脱模后，产品不但完
成了对外部水及潮气的隔离，而且还完成了产品成型和美化装饰的一体化制造，达到给含
有稀土废料的水泥固化体或菱镁固化体提供一个稳定的应用环境。

[0024] 2.本发明有效解决由于稀土废渣填埋造成土地占用和环境污染问题。

[0025] 3.本发明能综合利用稀土废渣实现多类型中高端建材产品的产业化、规模化生产，并提供高质量合格产品，避免产品出现裂纹、开缝、变形、甚至崩塌，产品使用寿命短，造
成二次填埋及环境破坏，导致产品停产的问题。

[0026] 4.通过在含有30‑40％稀土废料的硅酸水泥体或菱镁水泥体的固化过程时，放在密不透水的高分子装饰面所折叠好的具有产品外形盒子内进行，固化成型脱模后，产品不
但完成了对外部水及潮气的隔离，而且还完成了产品成型和美化装饰的一体化制造，达到
给含有稀土废料的水泥固化体或菱镁固化体提供一个稳定的应用环境目的。这与含有30‑
40％稀土废料的硅酸水泥体或菱镁水泥体固化成型后再进行高分子装饰膜贴面的效果完
全不一样。
【附图说明】

[0027] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，其中：

[0028] 图1为本发明的技术流程图；【具体实施方式】

[0029] 下面结合附图对本发明的实施方式作详细说明：

[0030] 如图1所示，本发明公开了一种稀土提炼所产生的废料再利用方法，包含以下步骤：

[0031] (1)预水化改性处理，将稀土废料加入搅拌机，按重量比为1:0.15比例加入水，开始搅拌直至稀土废料变成均匀稠糊状；稀土废料含有大量石膏，石膏遇水发生膨胀，这一膨
胀应力使产品极易出现裂纹、开缝、崩溃，因而在制作产品前，先让稀土废料按一定比例遇
水，来消除大部分石膏的膨胀应力；

[0032] (2)将稠糊状稀土废料进行封闭及憎水包覆剂改性处理，将稠糊状稀土废料和高分子复合材料的憎水包覆剂按重量比为1：0.02的比例加入DSJ型封闭及憎水包覆机专用设
备，该设备由高速搅拌机改造而成，该设备机身内装有梨刀和飞刀，梨刀推动物料沿筒体内
壁作周向和径向的湍动，另一方面物料又沿梨刀两侧面的法线方向飞溅，当物料流经飞刀
时被高速旋转的飞刀强烈抛散，在梨刀和飞刀的复合作用下，使物料不断的对流、扩散，从
而在极短的时间内将高分子复合材料均匀包覆到稀土废料颗粒表面，一般每次混合时间只
需5min，就可以将憎水包覆剂均匀包覆到稀土废料颗粒表面上去，使稀土废料颗粒封闭及
憎水；

[0033] (3)混合搅拌，将硅酸盐水泥浆体或菱镁浆体与憎水包覆剂包裹好的稀土废料颗粒按重量比为1：0.3的比例加入搅拌机中搅拌10分钟，使浆体均匀，形成水泥制品或菱镁制
品产品原料；

[0034] (4)产品固化成型，将高分子装饰膜附在2mm厚的板上，附着方法有热压或冷压粘附，然后在板上开槽，根据产品外形折叠出一个空盒子(例如台面板、门框、门扇、墙板、音箱
等产品)并定型，将此盒放入固化模具，将伴有稀土废料的水泥浆体或菱镁浆体直接倒入上
述空盒子里就可以固化出不仅带有时尚装饰面的漂亮产品；造成稀土废料加入后产品发生
弊端的是水，当外界水多或湿度大时，水分就沿着产品毛细孔进入产品，而当外界水少或湿
度下降时，水分又沿着毛细孔从制品内蒸发出来，并且带出大量的水性胶粘剂，经过一段时
间而使产品解体，通过产品固化成型，这样伴有稀土废料的水泥浆体或菱镁浆体直接倒入
上述空盒子里就可以固化出不仅带有时尚装饰面的漂亮产品，还具有了一道高分子装饰膜
形成的隔水屏障，稀土废料机体内的水份出不去，外部的水份及潮气也进不去稀土废料机
体内，从而解决了由于水的作用，稀土废料产品内不断的水化反应所产生的放热和膨胀，以
及水份外流不断带走固化产品内的胶凝成分问题，在固化过程稳定下来后，提供了一个稳
定的内部环境，并且不会在使用过程中由于水份的不断侵蚀而不断产生放热和膨胀，以及
不断水解固化的胶凝体令胶凝体不断流失的问题，从而解决因使用稀土废料而生产的水泥
制品或菱镁制品产生裂纹、开缝、变形、甚至崩塌、使用年限短等问题；

[0035] (5)脱模，将固化成型的产品从固化模具中取出；

[0036] (6)修边，将固化模具中取出的产品修边打磨光滑。

[0037] 其中，步骤(2)中的高分子复合材料的憎水包覆剂为脂肪酸盐及其衍生物、EVA乳液和高聚物胶体的混合物，混合比例为EVA乳液：脂肪酸盐及其衍生物：高聚物胶体＝0.5:
0.25:0.25，EVA乳液是醋酸乙烯与乙烯经乳液聚合而成的水分散聚合物，为乳白色液体，固
含量为53％，具有憎水的作用；脂肪酸盐及其衍生物是挥发性胺的脂肪酸盐，胺盐水解生成
的游离胺挥发后，表面涂层中留下疏水物质，可提高表面的抗水性能，起到封闭作用；高聚
物胶体为PVC水性乳胶，起到封闭作用。

[0038] 其中，步骤(3)中的水泥制品生产为按常用技术制备水泥浆体，比如轻质水泥发泡墙体，硅酸盐水泥浆体为按重量比水泥(硅酸盐)：骨料(粉煤灰)：聚苯乙烯颗粒：发泡剂：水
＝100:30:0.4:0.3:40充分均匀搅拌6分钟后制成。

[0039] 其中，步骤(3)中的菱镁制品的生产为按常用技术制备菱镁浆体，比如生产家装门使用的菱镁浆体，菱镁浆体为按重量比轻烧氧化镁：26波美度的氯化镁溶液：聚苯乙烯颗
粒：发泡剂：改性剂＝100:90:0.5:0.2:4，逐一加入混合搅拌机，充分均匀搅拌15分钟后制
成。

[0040] 其中，步骤(4)中的高分子装饰膜为三聚轻胺膜。

[0041] 其中，步骤(5)中的板为密度板。

[0042] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，这些变化、修改、替换和变型，也应视为本发明的保护范围。