[发明专利]一种利用煤渣和磷尾矿制备岩棉的方法

说明书

技术领域

    本发明涉及岩棉，具体是一种利用煤渣和磷尾矿制备岩棉的方法。

背景技术

岩棉是以玄武岩、辉绿岩、白云石等为主要原料，外加一定数量的辅助料，经高温熔融、纤维化而制成的人造纤维，具有不燃、无毒、导热系数低、吸音性能好、绝缘、化学稳定性能好、使用周期长等特点，是国内外公认的理想保温隔热材料。其主要类型有岩棉板、岩棉毡、岩棉管壳、粒状棉等制品，最高使用温度可达650℃以上。但是玄武岩等矿石受产地限制，长距离运输会增加成本，不能普遍发展岩棉产业。通过煤气化炉排放的煤渣和在选矿过程中产生的磷尾矿都是磷煤化工中产生的大吨位废弃物，是急待解决的工业废渣。

中国专利申请号00103206.2公开了专利《一种由液态排渣炉灰渣直接转换成岩棉的方法》，该方法提出将燃煤、磷石膏助熔剂和其它添加剂同时输入旋风炉或液态排渣锅炉中，用高温燃烧灰渣玻璃化的方法得到液态玻璃料浆，再将其直接输入制造岩棉装置中的离心机或经电加热导流槽后再进入离心机制得岩棉纤维。该技术从产生煤灰渣的源头入手，调整成分组成，但是该技术在燃煤中均匀添加助剂具有较大困难，容易导致生成的液态渣成分波动大，影响岩棉品质。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不需要玄武岩、辉绿岩、白云石为原料，而采用工业废弃物煤渣和磷尾矿为原料的制备岩棉的方法，以克服现有技术的不足。用该技术生产的岩棉制品可用作建筑物及工业设备的保温隔热材料等多种用途。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明的原料组成及配比按质量计算为：煤渣60～85份，磷尾矿10～35份，辅助材料0～5份。

    本发明所述的工艺由以下步骤组成：

    （1）按质量取煤渣60～85份，磷尾矿10～35份，辅助材料0～5份，混合均匀，在将各原料混合时按质量加入焦炭或优质无烟煤15～35份一起混合得混合料，将混合料输入冲天炉经1300℃～1750℃熔化为熔融体；

    （2）熔融体由冲天炉的流料口流出，经熔体流槽导入离心成纤机，在离心力或离心力和气流喷吹的共同作用下甩丝成纤，得到岩棉纤维；

    （3）将岩棉纤维收集固化和成型，制成岩棉产品。

上述煤渣是指由煤气化炉排放的经水淬处理成粒后的工业渣。

上述磷尾矿为磷矿在选矿过程中获取高品位五氧化二磷的磷精矿后排放的含低品位五氧化二磷的尾矿。

上述辅助材料为菱镁矿、蛇纹石或氧化铝粉中的一种或两种以上。

上述冲天炉采用的燃料为焦炭或优质无烟煤或是焦炭和优质无烟煤的混合物。

由于采用了上述技术方案，本发明不需要以玄武岩、辉绿岩和白云石为原料而采用现有的工业废弃物煤渣和磷尾矿即可生产出合格的岩棉。本发明所使用的煤渣是指由煤气化炉排放的经水淬处理成粒后的工业固体废弃物，主要含SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO等化学成分。本发明所使用的磷尾矿是指磷矿在选矿过程中获取磷精矿后产生的尾矿，主要含CaO、MgO、P₂O₅等化学成分。该煤渣和磷尾矿均为工业生产中产生的大吨位废弃物，一般作堆存处理，不仅占用土地资源，还可能污染周边环境，自身没有得到有效利用。

本发明与现有的以玄武岩为主要原料生产岩棉的方法相比，本发明利用煤渣和磷尾矿为原料来生产岩棉，既解决了没有玄武岩地区生产岩棉的原料问题，又扩大了工业固体废弃物煤渣和磷尾矿的综合利用范围。本发明用煤渣和磷尾矿制备岩棉，变废为宝，走出一条用工业废弃物开发出高附加值产品的新思路，这不仅符合循环经济、节能减排的相关政策要求，还具有很好的经济效益和环保效益，在我国磷煤行业具有很好的示范意义和推广价值。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明的实施例取贵州某企业煤气化炉排放的煤渣、某企业尾矿库的磷尾矿、某典型菱镁矿以及蛇纹石，经检测其主要化学成分（质量分数）如下表所示：