[发明专利]一种金属尾矿玻璃纤维及其制备方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种由金属尾矿制备的玻璃纤维，同时涉及该玻璃纤维的制备方法。  

背景技术

玻璃纤维具有高的强度、良好的耐热性、耐腐蚀性、电绝缘性等性能，用途广泛。传统地，长纤维及短切原丝段可直接用于热塑性或热固性树脂(即制成今天大家熟知的玻璃钢产品)、橡胶、灰浆、石膏、水泥等的增强，从而用于生产建筑材料、船体、交通运输构件、体育运动器材甚至汽车零部件等。长纤维的织物除用于增强外，还可用作不燃性遮蔽幔、高温除尘器的过滤材料等。但是现在玻璃纤维的制备一般用纯玻璃来制备，费用较高，也有利用金属尾矿来进行玻璃纤维的制备的，但是，金属尾矿的利用率比较低，制备的产品的性能不一定能达到很好的强度和韧度，发明一种即能合理的利用废物同时又能达到较高的品质的玻璃纤维是亟需解决的一个技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种玻璃纤维，同时提供了该玻璃纤维的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种金属尾矿玻璃纤维，由以下重量份的原料制备而成：

金属尾矿 ：57.76；

硅砂 ：     20；

石灰石 ： 16.07；

MgCO₃ ：    7.11；

纯碱 ：    20.14； 

NaNO₃ ：     3.632；

 Sb₂O₃   ：    0.605； 

Na₂SO₄ ：    1.347；   

CaF₂   ：     1.211。

本发明的制备方法包括如下步骤：

1）按配比称取原料，混合均匀；

2）把混合料置于坩埚中，保持熔化温度在1450-1550℃，3-6小时，熔制好的玻璃在马弗炉中500～550℃退火处理；

3）退火处理后的熔液进行拉丝。

本发明所用金属尾矿为三山岛金矿尾矿。所述金矿尾矿的主要成分平均百分含量检测如下：

根据配合料的量和坩埚容积大小，可分多次加料，每次间隔0.5h。退火后的尾矿玻璃试样需经应力仪检测，如不合格，需重新退火。

试验采用玻璃重熔拉丝工艺，利用单孔铂金坩埚进行拉丝操作，并缠绕到纸筒上，因此，制得的为单根连续玻璃纤维。试验时根据需要和经验，调整拉丝速度，从而得到所需纤维直径。 

 本发明的有益效果如下：

(1) 试验参照国内玻璃纤维常用的组成设计了尾矿玻璃的组成。以三山岛金矿尾矿为主要原料，辅以硅砂、石灰石、纯碱等原料，成功制得可用于生产中碱玻璃纤维的尾矿玻璃。在成功用于拉制玻璃纤维的尾矿玻璃的配合料中，金矿尾矿占45.2%，高于国家对固体废弃物利用率达30%免税的指标要求。

(2) 玻璃纤维的强度较高。试验样品的平均强度为2683.64 MPa，最大强度为2875.03 MPa；试验样品的平均强度及最大强度均高于工业样品。

综上所述，结合尾矿的组成特点，合理设计组成，以三山岛金矿尾矿为主要原料生产中碱玻璃纤维从技术、经济、环保诸方面看，均是可行的。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

取三山岛金矿尾矿57.76kg、硅砂20kg、石灰石16.07kg、MgCO₃7.11kg、纯碱20.14kg、 NaNO₃ 3.632kg、Sb₂O₃ 0.605kg、Na₂SO₄ 1.347 kg、CaF₂ 1.211kg；混合均匀；把混合料置于坩埚中，可根据混合料的量及坩埚的大小分多次加入，每次间隔半小时，保持熔化温度在1450-1550℃中3-6小时，熔制好的玻璃在马弗炉中500～550℃退火处理；退火后的尾矿玻璃试样需经应力仪检测，如不合格，需重新退火；退火处理合格后的熔液进行拉丝，制得单根连续玻璃纤维。具体操作时可根据需要，调整拉丝速度，从而制得所需的拉丝直径。

实施例1利用尾矿玻璃制备玻璃纤维过程中，原料中尾矿的含量达45%以上，充分的利用了。

最终玻璃纤维的主要成分分析如下表：