專利名稱：應用電弧爐集塵灰燒結制作多孔性陶瓷的制作方法
技術領域：
本發明是關于治金有害事業廢棄物去毒與再利用的資源化環保技術，特別是關于將煉鋼過程電弧爐所產生的E.A.F集塵灰制備多孔性陶瓷的技術。
背景技術：
一、E.A.F集塵灰目前國內、外各大煉鋼廠之電弧爐在煉鋼的過程中同時產生大量(3萬噸/月E.A.F集塵灰，其中因含有少量有)毒的重金屬(氧化鋅(ZnO)15.0％～25.0％、氧化鉛(PbO)1.0％～2.0％、氧化鎘(CdO)0.01％以下)，而被認定為有害事業廢棄物，依規定各大煉鋼廠必須回收并加以處理，而以往這些E.A.F集塵灰經由收集后只能當成有害事業廢棄物處理，大多采高溫燒結去毒(加熱至1200℃以上，使其中所含有毒重金屬經由揮發而去毒)或加入少量粘劑(Binder)制成顆粒回收后再回爐煉鋼，不僅花費大量成本或有損煉鋼品質，也容易造成二次污染，因此各大煉鋼廠無不花費大量的人力與物力于減廢或再利用技術上的研究。
二、煤矸石煤矸石是煤礦地層中的脈石。開采煤炭時，從煤層的頂板或低板部位上，以及在掘進中從煤層周圍挖掘和爆破出來的炭質葉巖、泥質葉巖、砂質葉巖、粉沙巖和少量石灰石、統稱煤矸石。煤矸石在采煤、選煤過程中被剔除而丟棄，致所有煤礦礦區都有堆積如山的「煤矸石山」。我國每年的煤矸石排放量占當年煤炭產量的10～15％。目前我國煤矸石的累計堆存量已達34億噸，形成了1500多座煤矸石山，占地達20多萬畝。煤矸石的大量堆存給礦區生態環境帶來種種負面影響，如占用土地、污染環境、破壞景觀等。隨著經濟規模的擴大和我國對能源需求的不斷增長，煤矸石的產生量還會增加。煤矸石和粉煤灰已經成為我國年排放量和累計堆放量最大的工業廢棄物，居世界第三，這些廢棄物威脅著人類生存環境、影響人體的健康，怎樣將煤矸石和粉煤灰進行綜合利用，變“廢”為寶，受到我國有關部門的高度重視。因此，進一步發展煤矸石綜合利用具有十分重要的意義。
我國寧煤集團太西矸石發電廠就是中國政府扶持為消耗煤矸石而建的資源綜合利用型企業。這個建在煤矸石山旁的發電廠通過特殊的裝置—循環硫化床鍋爐，每年可消耗煤矸石10多萬噸，年發電量1.2億千瓦/年，實現了社會經濟效益雙豐收。然而，舊的污染解決了，新的污染卻來了。“吃得多屙得也多”，以煤矸石作燃料的發電廠，在生產了近10年之后，被煤矸石燃燒后的粉煤灰壓得喘不過氣來。當初投鉅資建的占地1萬平方米的儲灰場已經被填滿，而且開始高出地面堆積起來，每年電廠用于灰場的黃土覆蓋及治理就要花去20多萬元人民幣。再建一個儲灰場不僅企業無法負擔，就是能負擔也要占用大量土地和人力物力。
三、人造輕質骨材臺灣處于地震帶地區，而高樓遽增，以及能源節約的迫切需要，而目前臺灣島內大型公共工程建設仍相繼推出，對于天然骨材需求量仍居高不下，所以相關的替代性產品將因應而生；另一方面建筑物高層化是未來發展的趨勢，對于能減輕自重的輕質建材原料，也日益迫切需要。由于天然骨材(包括河川砂石、山砂石及陸砂石)之開發遭遇自然環境保育、運輸負荷過度、開采用地取得困難等種種問題。有鑒于天然骨材因過度開采而造成橋梁地基掏空，危及人民生命財產，臺灣當局遂公告限制天然骨材的開采。因此最適于大量應用人造輕質骨材，就整體需求而言，實己面臨了必須及時發展的時機。以輕質骨材作為營建材料，用在房屋建筑上的結構材料，已為先進國家所肯定，并且大量采用。其輕，又具備防火、耐熱、隔熱、吸音、隔音、防水等特性，更適用于高樓層之建筑。人造輕質砂石的未來發展潛力，將無可限量。
四、禁用實心粘土磚2003年6月30日，我國將有170個城市限時禁止使用實心粘土磚。這是中國建設部、國家經貿委、國家質量技術監督局、國家建材局在建住房(295號文《關于在住宅建設中淘汰落后產品的通知》中所作出的明確規定。《通知》指出，自2000年6月1日起，各直轄市、沿海地區的大中城市和人均占有耕地不足0.8畝的省(區)的大中城市的新建住宅，應根據當地實際情況，逐步限時禁止使用實心粘土磚，限時截止期限為2003年6月30日。
發展新型墻體材料替代大量的實心粘土磚，具有保護耕地、節約能源、利用廢渣、治理環境、改善建筑功能等重大社會經濟效益。目前我國有磚瓦企業12萬個，占地600多萬畝，每年燒制6000多億塊標準磚，取土14.3億立方米，相當于毀壞土地120萬畝；其生產能耗和北方采暖能耗合計就占我國全年能耗總量的15％以上；僅燒磚每年就排放二氧化碳1.7億t，與此同時，我國每年排放2億多t煤矸石和粉煤灰，歷年堆積的工業廢渣達70多億t，占用數百萬畝良田土地。因此，發展節能、節地、利廢的新型墻體材料，不僅是建筑業現代化發展的需要，而且是國民經濟、社會、環境和資源協調發展的需要。
淘汰實心粘土磚是我國“十五”墻體材料革新工作的重點。截至2002年底，我國已有78個城市實現禁用實心粘土磚的目標，占禁用實心粘土磚城市總數的46％。國家加快淘汰實心粘土磚政策的實施，特別是給予新型墻體材料優惠稅收政策和新型墻體材料專項基金政策，為新型墻體材料發展創造了良好的環境。2002年，新型墻體材料的產量達到2457億塊標準磚，占墻體材料總產量的比例已由2001年的32％提高到35％。但有部分城市由于當地自然條件及資源等方面的原因，限時禁用實心粘土磚確有很大困難；目前，全國年產實心粘土磚約5000億塊，每年毀壞和占用耕地95萬畝。經研究，國家經貿委決定對列入2003年6月30日前禁止使用實心粘土磚的城市進行小范圍調整將15個城市由2003年6月30日前禁止使用實心粘土磚調整為2005年底。
五、土地荒漠化中國風沙災害每年損失540億元人民幣，占全球荒漠化損失的16％。中國國家林業局局長王志寶指出，土地荒漠化不斷擴大，面積達262萬平方公里，大大超過全國耕地面積的總和，沙化土地面積以每年2460平方公里的速度擴展。對京津地區構成重大威脅的沙塵災害源于可以治理的退化草地和耕地，而不是難以治理的天然沙漠和戈壁，以內蒙古自治區中部和河北省北部約25萬平方公里的退化草地、撂荒耕地為主，如能迅速采取措施，恢復天然植被，就可以有效地抑制影響京津地區的主要沙塵來源，形成北京圈的綠色屏障。
六、從大氣中取水技術解決水危機，既要節流，更要開源。開發新的水源，大氣成為重點開發對象。科學家認為，大氣是個天然水庫，地球表面約有30％被云層覆蓋，一塊不大的積云，所含的水分竟達10萬～100萬升。霧水工程系利用霧遇冷而凝結成露水的原理，霧是由密度很大的細小水珠組成的，可以吸附在各種物體的表面，遇冷就會結成大的水珠，凝聚成水滴。為了從霧中大量取水，采用散熱快的金屬如鋁，制成表面光潔的圓筒，豎立于多霧的空氣中，其表面附著的霧很快便凝聚成水，不斷地往下流，源源不斷地生成淡水。在沙漠地區和干旱山區、海島及海洋中(如艦船上)，均可因地制宜利用這一原理從霧中取水。
西班牙科學家發明了一種可供沙漠變良田的人造樹。這種人造樹的枝葉皆由吸水性很強的酚泡沫塑料制成，樹干則由多層密度不同的聚氨基甲酸乙酯塑料制成。將這種樹“種植”于霧區，由于酚泡沫塑料吸水性能非常強，與霧的接觸面積又很大，散熱很快，所以吸附的霧和凝聚的水分相當可觀，這些水分通過樹干滲入沙漠中。白天沙漠地區空氣干燥，水分又通過樹干、樹枝蒸發出來，使周圍的空氣濕潤、溫度降低，甚至能形成冷空氣團和云，出現降雨。
發明內容本發明要解決的技術問題正是克服上述先前技術的缺陷及需求，將「有害事業廢棄物」-E.A.F集塵灰與采煤過程所產生的廢渣—煤矸石經粉碎、球磨后混合，以燒結方式去毒制成無毒無害的多孔性陶瓷(Porous Ceramic)，，并作為作為輕質骨材制成水泥建材制品(包括陶砂、陶粒、陶粒磚、陶粒砌塊、陶粒墻版、陶粒混凝土…等)；或經砌塊成形機成形后直接燒結制成多孔性的空心磚、連鎖磚、隔熱磚等環保建材；；或作為一種干燥或沙化土地大量、經濟又有效的土壤保濕劑料。
本發明解決上述技術問題的技術方案如下應用采煤過程所產生的廢渣—煤矸石經粉碎、球磨成粉體微粒后摻和適量煉鋼制程電弧爐所產生的電弧爐集塵灰，再與其它材料混合，作為燒結制作多孔性陶瓷(Porous Ceramic)的粉狀物原料使用。
所述的采煤過程所產生的廢渣—煤矸石經粉碎、球磨成粉體微粒后摻和適量電弧爐集塵灰，得再與其它材料混合，，并添加適當水份于造粒機中制成粒徑10.0cm以下的粒狀的顆粒，或經砌塊成形機制成空心磚、連鎖磚、隔熱磚等塊狀后。經高溫(800℃～1200℃)燒結使其中所含有毒金屬氧化物與煤矸石粉體微粒中之碳元素發生還原-氧化反應后，能有效降低有毒金屬氧化物納米微粒之沸點，而使其迅速完全揮發后，并加以收集制成高純度(80％以上)之氧化鋅(ZnOx)原料，在完成燒結、去毒后制成無毒無害的多孔性陶瓷(Porous Ceramic)。可代替天然礫石作為輕質骨材，或作為干燥、沙化土壤保濕使用。
所述的采煤過程所產生的廢渣-煤矸石經粉碎、球磨成粉體微粒，替代以其它含碳粉體(如粉煤灰、煤灰、碳粉、碳渣、煤碳、焦碳、石墨…等)并加適量粘劑(Binder，如黏土、陶土、瓷土、石灰粉、石膏、水泥…等)，再摻和煉鋼制程電弧爐所產生的電弧爐集塵灰后，作為燒結制作多孔性陶瓷(PorousCeramic)的粉狀物原料使用。
所述的電弧爐集塵灰的用量為混合后總體積比的20％以上，經粉碎、球磨后的煤矸石粉體微粒用量為混合后總體積比的20％以上，代替煤矸石使用的其它含碳粉體加粘劑(Binder)的用量為混合后總體積比的10％以上。
所述的采煤過程所產生的廢渣—煤矸石摻和適量的電弧爐集塵灰得再與其它材料混合后，經燒結、去毒后的多孔性陶瓷(Porous Ceramic)，可代替天然礫石作為人造輕質骨材，使用時將其與水泥砂漿按比例混合制成人造輕質水泥建材制品；或經砌塊成形機成形后直接燒結成多孔性的空心磚、連鎖磚、隔熱磚等環保建材；或作為干燥、沙化土壤保濕劑料，使用時將其平鋪在干燥、沙化土壤表層，或添加于植栽槽或植栽穴中。
本發明具有如下優點1、本發明即在利用來源非常龐大、價廉、質高且有效的煉鋼廠電弧爐在煉鋼的過程中產生的有害事業廢棄物—電弧爐(E.A.F)集塵灰，此E.A.F集塵灰成分復雜，含有多種納米或次納米級極性金屬氧化物微粒(Nano Particle orFine Particle)，其粒徑大小在5nm～5μm之間(見圖1)，由于其為納米或次納米級微粒，接觸表面積變大(1克納米材料表面積約為60～100M2左右)，沸點因而下降，表面能增高，微粒的表面原子處于嚴重缺位(Vacancy)狀態，因此活性變得極高，會影響與它接觸的物質，使其也變為活潑或更活潑，從而產生的表面效應與介面效應，能與極性的水分子形成一化學鍵，而具有非常良好的保水性與吸水性。其特性如下●電弧爐集塵灰中含有豐富的納米級微粒(Nano Particle)金屬氧化物，其粒徑大小在5nm～5μm之間，成分復雜，其主要成份有氧化鐵(FeO)、氧化鋅(ZnO)、氧化錳(MnO)、氧化鈣(CaO)、氧化硅(SiO)…等。●在相對表面積極大的情形下，金屬氧化物納米微粒(Nano Particle)的沸點下降，燒結成型所需的能源較低。
2、本發明另外利用來源非常龐大、價廉且有高熱值含量的采煤過程所產生的廢渣—煤矸石，是多種礦巖組成的混合物，屬沉積巖。主要巖石種類有粘土巖類、砂巖類、碳酸鹽類和鋁質巖類。粘土巖中主要礦物組分為粘土礦物，其次為石英、長石云母和黃鐵礦、碳酸鹽等自生礦物，此外還含有植物化石、有機質、碳質等；砂巖類礦物多為石英、長石、云母、植物化石和菱鐵礦結核等；碳酸鹽類的礦物組成為方解石、白云石、菱鐵礦，并混有較多的粘土礦物、陸源碎屑礦物、有機物、黃鐵礦等；鋁質巖類均含有高鋁礦物三水鋁礦、一水軟鋁石、一水硬鋁石，此外還常常含有石英、玉髓、褐鐵礦、白云母、方解石等。煤矸石的巖石種類和礦物組成直接影響煤矸石的化學成分。煤矸石的活性大小與其物相組成和煅燒溫度有關。粘土類煤矸石加熱到一定溫度時(一般為700～900℃)，結晶相分解破壞，變成無定型的非晶體，使煤矸石具有活性。中國大陸煤矸石的發熱量多在6300kJ/kg以下，其中3300～6300kJ/kg、1300～3300kJ/kg和低于1300kJ/kg的各占30％，高于6300kJ/’kg的亦占10％。
所述的采煤過程所產生的廢渣—煤矸石，不但來源非常龐大、價廉且具有高熱值含量，在整個燒結、去毒的制程中不僅是主要的原材料，同時又是粘劑(Binder)、還原劑、活性劑(增加孔隙度)與燃料。其中所含粘土巖類、粘土礦物、方解石、白云石、鋁質巖類等，具有良好之粘劑(Binder)效果。其中所含碳元素能還原電弧爐集塵灰中的有毒金屬氧化物(氧化鋅(ZnOx)、氧化鉛(PbOy)、氧化鎘(CdOz))，能有效降低有毒金屬氧化物奈米粉體(Nano Particle)之沸點，使其迅速在燒結、去毒制程中完全揮發，而能制成完全不含毒性之金屬氧化物多孔性陶瓷，且其中所含碳元素在氧化后成為二氧化碳(CO2)揮發后形成細小孔隙，而具有良好之活性劑(增加孔隙度)效果。本發明所使用的煤矸石的發熱量多在2000～4000kJ/kg之間，用其燒制材料可節約大量能量。當煤矸石熱值為2000kJ/kg，摻用量為40％時，可節約燒磚用煤50％。生產本發明之E.A.F集塵灰與煤矸石砌塊的能耗僅為同體積粘土磚的60％左右。
本發明將E.A.F集塵灰與適量比例的煤矸石均勻混合后，得再與其它材料混合，并調以適當的分散劑(可減少金屬氧化物納米微粒之團聚現象)或粘劑(Binder)或填加劑(可增加其孔隙度即活性度)，并添加適當水份于造粒機中制成粒徑10.0cm以下的粒狀的顆粒，或經砌塊成形機制成空心磚、連鎖磚、隔熱磚等塊狀后。經800℃~1200℃高溫燒結、去毒處理，使其中所含有毒金屬氧化物與煤矸石粉體微粒中之碳元素發生還原-氧化反應后，能有效降低有毒金屬氧化物納米微粒之沸點，而使其迅速完全揮發成為無毒無害的多孔性陶瓷，再經急速水冷使產生許多細小孔隙與含有大量SiO2.H2O、CaCO3.H2O及Fe2O3.H2O的結晶水，很不容易被蒸發，是一種比重低、硬度高且具備有非常良好保水性及吸水性的多孔性陶瓷(Recycled Porous Ceramic)材料。
3、本發明尤其適合在干燥的沙化土壤環境中使用，由于沙化土壤地區日夜溫差較大，沙化土壤保水性較差，虹吸管現象較明顯，而本發明正可以補足這些沙化土壤地區保水條件的缺陷。利用沙化土壤地區日夜溫差較大及虹吸管現象較明顯，造成夜晚相對濕度增加與地下水蒸發量較大，而能于夜間迅速由地下蒸發的水蒸氣補足日間失去的水分，白天又能有效遮擋日間太陽的直射，形成一保水性極佳的保濕膜使與下方土壤能有效遮蔽日曬而不至干枯，且由于本身粒徑大正可以堵住下方沙土層虹吸管現象，以減少其下方沙土層中水分的蒸發，而能永保下方沙化土壤處于濕潤狀態進而綠化土地。更由于本身的粒徑大、比重大，有如一顆顆鐵蛋子壓住底下的草種與沃土，不但能保住自身更能保住其下方的沃土與草種而不被沙漠地區強風吹起。
圖1是掃描式電子顯微鏡電弧爐<E.A.F>集塵灰的金相圖(SEN)。
本圖為放大50000倍之E.A.F集塵灰之金相圖(SEN)，可以看出其中所含氧化鐵(FeO)、氧化鋅(ZnO)、氧化錳(MnO)、氧化鈣(CaO)、氧化硅(SiO)…等極性金屬氧化物之微粒非常細小為納米級(5nm～500nm)之微粒，就是這些納米級的金屬氧化物微粒的特殊物理性能，使得接觸表面積變大(1克納米材料表面積約為60～100M2左右)，沸點因而下降，表面能增高，微粒的表面原子處于嚴重缺位(Vacancy)狀態，因此活性變得極高，會影響與它接觸的物質，使其也變為活潑或更活潑，從而產生的表面效應與介面效應，能與極性的水分子形成一化學鍵，而具有非常良好的保水性與吸水性，又同時具沸點低與活性高的特殊效果。
圖2是利用E.A.F集塵灰與煤矸石混合，經制粒(粒徑0.1cm～10.0cm)、燒結、水冷后的多孔性陶瓷顆粒。
具體實施方式以混合后總體積比例20％～60％的采煤過程所產生的廢渣—煤矸石經粉碎、球磨成微粒粉體后摻和不低于混合后總體積比例20％以上的電弧爐集塵灰，并得混合少量(混合后總體積比例40％以下)的粉煤灰或石灰粉等其它物質，再調以適當的分散劑(可減少金屬氧化物納米粉體微粒的團聚現象)、粘劑(Binder)和填加劑(可增加其孔隙度即活性度)后，利用輥桶將其均勻混合后經一巨大的造粒機，制成粒徑10.0cm以下的粒狀的顆粒，或經砌塊成形機制成空心磚、連鎖磚、隔熱磚等塊狀后。再經過窯爐或旋窯爐，利用鼓風爐原理排入熱氣預熱，再通入爐中將溫度控制在800℃～1200℃，經高溫燒結、去毒處理，使其中所含有毒金屬氧化物與煤矸石粉體中的碳元素發生還原-氧化反應后，能有效降低有毒金屬氧化物納米微粒之沸點，使其中所含有毒重金屬氧化物(氧化鋅(ZnOx)、氧化鉛(PbOy)、氧化鎘(CdOz))迅速完全揮發后加以收集，并將其中所含的碳元素完全氧化揮發后，將之急速水冷使產生許多細小孔隙與含有大量SiO2.H2O、CaCO3.H2O及Fe2O3.H2O的結晶水，便能產出無毒無害、硬度高、比重低且具備有非常良好保水性及吸水性的多孔性陶瓷材料(見圖2)。可代替天然礫石作為人造輕質骨材制成水泥建材制品(包括陶砂、陶粒、陶粒磚、陶粒砌塊、陶粒墻版、陶粒混凝土…等)；或直接成形燒結制成多孔性的空心磚、連鎖磚、隔熱磚等環保建材；或能培養、繁殖厭氣和喜氣性的菌種，而具有離子交換，除臭…等功能的多孔性生化陶瓷，可作為凈化水質等使用；或作為干燥、沙化土壤保濕多孔性陶瓷(Recycled Porous Ceramic)等使用。
作為人造輕質骨材代替天然礫石的多孔性陶瓷(Recycled Porous Ceramic)，使用時將其與水泥砂漿按比例混合制成輕質水泥建材制品；或經砌塊成形機成形后直接燒結制成多孔性的空心磚、連鎖磚、隔熱磚等環保建材。由于其多孔洞的特性，自重之減輕，使得輕質骨材更具有隔音及隔熱的功能，減少能源損耗，在建筑營造之設計上，可加大橋或梁跨距、縮小鋼梁(梁柱)規格；在施工上，可降低吊車噸位，加快施工時程，對整體營造成本之降低，有明顯之效果。主要用途為人工輕質骨材(替代天然砂石)，本色或彩色的各式各樣的空心磚，實心標準磚(替代粘土實心磚)和地磚，如墻體磚、墻面磚、廣場磚、人行道磚、連鎖磚、透水磚、隔熱磚、圍墻磚、異型磚、互拉型護坡磚、沿路石磚(道沿磚)等，墻版，如建筑物預鑄R.C.墻、室內輕質隔間墻板、人造輕質吸音(隔音)墻版、室內外墻板，天花板及工業熱處理爐及陶瓷窯爐之的保溫填充料等。
作為干燥、沙化土壤保濕多孔性陶瓷(Recycled Porous Ceramic)，使用時將本發明產品(納米沙化土壤保濕多孔性陶瓷)平鋪于沙化的土壤層上方，并于其下方施以10cm至20cm的松軟沃土再撒上耐旱的草種子(如苜蓿草或蔓荊子等)，經人工澆灌二周至三周直到草種子發芽成長初期即可。由于本發明產品(納米沙化土壤保濕多孔性陶瓷)具備有非常良好的保水性及吸水性，每當下雨時(或人工澆灌)這些多孔性陶瓷會吸足了水，而多余的水則會滲入底下的沙土層，并就地儲存于底下的沙土層中。當氣候干燥時，太陽照射在這些保濕性良好的多孔性陶瓷上，就像一層防水膜擋住了陽光，因此而能保住其下方沙土所含有的水分，減少水分的蒸發。由于這些多孔性陶瓷擁有良好的保水性及吸水性，使得水分原本就不易蒸發，又等到了晚上溫度下降、相對濕度增加，再加上沙化土壤的虹吸管現象較明顯，地下水蒸發量較大，此時便會產生結露而有露水產生，這些多孔性陶瓷便會立即將露水吸回去補充水分，如此便能補充白天流失的水分，而使得這些多孔性陶瓷更具保濕功能，并能周而復始不斷的于夜間補充水分，如此方能經長期日曬不至干枯，得以永保干燥或沙化土壤處于濕潤狀態進而綠化土地。
權利要求
1.應用煉鋼制程電弧爐所產生的電弧爐集塵灰，摻和適量經粉碎、球磨成粉體微粒的煤矸石，再與其它材料混合，作為燒結制作多孔性陶瓷的原材料使用。
2.根據權利要求1所述煉鋼制程電弧爐所產生的電弧爐集塵灰和適量采煤過程所產生的廢渣一煤矸石，再與其它材料混合，制成粒徑10.0cm以下的粒狀顆粒，或經砌塊成形機制成空心磚、連鎖磚、隔熱磚等塊狀后，經800℃以上高溫燒結使其中所含有毒金屬氧化物納米微粒揮發后，并加以收集制成純度80％以上的氧化鋅原料，在完成燒結、去毒后制成無毒無害的多孔性陶瓷。
3.根據權利要求1或2所述的采煤過程所產生的廢渣-煤矸石經粉碎、球磨后的煤矸石粉體，替代以其它含碳粉體并添加適量粘劑，再摻和適量煉鋼制程電弧爐所產生的電弧爐集塵灰后，作為燒結制作多孔性陶瓷的粉狀物原料使用，經高溫燒結、去毒后制成無毒無害的多孔性陶瓷。
4.根據權利要求1或2所述的電弧爐集塵灰的用量為混合后總體積比的20％以上，煤矸石的用量為混合后總體積比的20％以上。
5.根據權利要求3所述的替代煤矸石使用的其它含碳粉體加粘劑的用量為混合后總體積比的10％以上。
6.根據權利要求1或2所述的電弧爐集塵灰和煤矸石，得再與其它材料混合后，經高溫燒結、去毒后便能產出的多孔性陶瓷材料，可作為人造輕質骨材代替天然礫石，或制成陶砂、陶粒、陶粒磚、陶粒砌塊、陶粒墻版、陶粒混凝土等。
7.根據權利要求1或2所述的電弧爐集塵灰和煤矸石，得再與其它材料混合后，經高溫燒結、去毒后制成的多孔性陶瓷作為生化陶瓷。
8.根據權利要求1或2所述的電弧爐集塵灰和煤矸石，得再與其它材料混合后，經高溫燒結、去毒便能產出的多孔性陶瓷，作為干燥、沙化土壤保濕多孔性陶瓷材料。
9.根據權利要求3所述的電弧爐集塵灰和煤矸石，得再與其它材料混合后，經高溫燒結、去毒后便能產出的多孔性陶瓷材料，可作為人造輕質骨材代替天然礫石，或制成陶砂、陶粒、陶粒磚、陶粒砌塊、陶粒墻版、陶粒混凝土等。
10.根據權利要求3所述的電弧爐集塵灰和煤矸石，得再與其它材料混合后，經高溫燒結、去毒后制成的多孔性陶瓷作為生化陶瓷。
全文摘要
本發明系利用煉鋼制程中電弧爐所產生的“有害事業廢棄物”－E.A.F集塵灰，混合適量經粉碎、球磨后的煤矸石微粒等粉狀物作為原料；并添加適當水份于造粒機中制成粒狀的顆粒，或經砌塊成形機制成空心磚、連鎖磚、隔熱磚等塊狀后；再以高溫燒結使其中所含有毒金屬氧化物與煤矸石粉體中的碳元素發生還原－氧化反應后，能有效降低有毒金屬氧化物納米微粒的沸點，而使其迅速揮發后，加以收集制成高純度的氧化鋅原料，并在完成燒結、去毒后，制成無毒無害的多孔性陶瓷。可代替天然礫石作為人造輕質骨材使用，或作為凈化水質的生化陶瓷使用，或作為干燥、沙化土壤保濕多孔性陶瓷使用。故本資源化技術不但可解決工業廢棄物堆積或掩埋場地不足與二次污染的環保問題，同時可達到協助無機事業廢棄物的資源化與再利用的目的。
文檔編號B01D53/64GK1546430SQ200310109118
公開日2004年11月17日 申請日期2003年12月5日 優先權日2003年12月5日
發明者孫文彬, 孫文郁 申請人:孫文郁, 孫文彬