[发明专利]利用铁矿尾矿制造岩棉的方法无效
申请号: | 201210053910.7 | 申请日: | 2012-02-24 |
公开(公告)号: | CN102583996A | 公开(公告)日: | 2012-07-18 |
发明(设计)人: | 陈浩;刘刚 | 申请(专利权)人: | 陈浩 |
主分类号: | C03B37/00 | 分类号: | C03B37/00 |
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地址: | 261306 山东省潍坊市昌邑*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 利用 铁矿 尾矿 制造 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种岩棉制造方法。
背景技术
钢铁工业是国民经济的重要基础产业,包括采矿、选矿、烧结、焦化、炼铁、炼钢、轧钢、金属制品及辅料等生产工序。我国铁矿石年产量从4.2亿吨增加到10.7亿吨,年均增长20.6%,增强了我国钢铁工业发展的资源基础,有效地满足了经济社会发展需要,为建筑、机械、汽车、家电、造船等行业以及国民经济的快速发展提供了重要的原材料保障。然而随着经济的不断发展,钢铁工业节能减排成为钢铁工业可持续发展的重要任务之一,其中冶炼过程中产生的高炉矿渣和采矿过程中产生的铁矿尾矿成为最难处理的固态废弃物。
作为钢铁工业中废物之一的高炉矿渣,大部分被用来制造矿渣棉,基本实现了废物利用。高炉矿渣经熔化、采用高速离心法或喷吹法等工艺制成的棉丝状无机纤维。它具有质轻、导热系数小、不燃烧、防蛀、价廉、耐腐蚀性、化学稳定性好、吸声性能好等特点。可用于建筑物的填充绝热、吸声、隔声、制氧机、冷库保冷及各种热力设备填充隔热等。
高炉矿渣棉的化学成分:
MK=(SiO2+Al2O3)/(CaO+MgO)。
由上图表中可以看出,高炉矿渣棉化学成分的特点是SiO2、Al2O3、CaO、和MgO的含量之和高达90%~95%,而Fe2O3和FeO的含量之和小于1%,因此利用高炉矿渣制成的矿渣棉其酸度系数(MK)一般只能保持在1.2左右,而且很难超过1.3,若要进一步提高矿渣棉的酸度系数,就必须提高熔体中SiO2和Al2O3的含量,使CaO和MgO的含量相应地降低,在铁含量较低的情况下,势必使高炉矿渣熔体的粘度增大,以至于难以保证矿渣棉纤维的品质。含FeO较低的高炉矿渣熔体,当其酸度系数(MK)=1.2左右时,在最佳成纤温度下具有宽而稳定的粘度范围,这种情况下即使流股温度上下波动100℃,其纤维质量和成纤率也不会不受到很大的影响,但是,随着酸度系数逐步提高,高炉矿渣熔体的稳定性会变差,对温度变化的敏感性也随之提高,只要温度略有波动,其粘度将发生较大幅度的变化,甚至造成无法成纤的后果。
矿渣棉不宜在潮湿环境中使用,特别在保冷工程中应慎用。在保冷工程中,热流方向是从外部向内部流动的,与保温工程热流方向相反,外界的潮气将随热流一起渗入保冷材料内部,并随温度降低而结露凝结成水,如果在此处使用矿渣棉,其纤维会逐渐水化而被破坏,降低了保冷层的使用寿命。而且其耐温性和耐腐蚀性也较差。
作为防火保温材料,矿渣棉在建设领域替换了部分岩棉。岩棉是以天然玄武岩或辉绿岩为原料制成的蓬松状短细纤维,需要利用大量的自然资源进行生产,因此对自然环境会产生极大破坏。
玄武岩和辉绿岩化学成份的特点是:SiO2、Al2O3、CaO和MgO的含量之和为77%~83%,比高炉渣低10%左右,而Fe2O3和FeO含量之和平均在11%左右,最高时可高达17%,是高炉矿渣中铁氧化物含量的十数倍,而且岩棉的酸度系数(MK)一般大于1.5,甚至可高达2.0以上,使用更加安全。岩棉也属于硅酸盐产物,且遇水后变化很小,使岩棉具有较好的耐水性。而且岩棉耐高温性强,使用温度可高达800℃以上,其共融点为1265℃,其软化温度仍高达900~1000℃,更适用于湿热环境。岩棉除在熔炼时由焦炭带入微量硫外,不存在更多的硫来源,因而其对金属无腐蚀性。
而我国铁矿石年均增长迅猛,而且在铁矿的开采过程中,由于铁矿石嵌布粒度细,为了达到单体解离的目的,需要将铁矿石磨的很细,才能将矿石中的铁元素分选出来,作为钢铁工业中废物之一的铁矿尾矿则堆积如山,且铁矿尾矿比高炉矿渣的数量要多的多,至今还没有较好的废物利用方法和途径。因此铁矿尾矿一般会被排到尾矿库中存放,堆积的尾矿库会导致该周边地区的土壤污染、土地退化和植被破坏,对周边的生态环境造成了严重的不良影响。如果尾矿堆积过高,还容易出现坍塌现象,对周边工作人员存在很大的安全隐患。而且随着铁矿尾矿量的不断增加,堆积铁矿尾矿占用了大量的土地资源。再加上铁矿石的开采量不断增加,尾矿累积越来越多,如何合理有效地处理铁矿尾矿已经成为极大的社会问题之一。
发明内容
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