[发明专利]用于生产岩棉的团块和生产所述团块的方法

说明书

技术领域

本发明涉及团块(briquette)或固体块，其用于从岩棉废料中回收材料，以及其可能的与来自其他行业或非其他行业的残余物料的细粒和/或残余物起源的替代燃料的混合，其为炉子、锅炉等提供热量，本发明提出用于矿物纤维制造业-更具体地为用于岩棉制造业-的团块。

现有技术

岩棉是矿物纤维，主要用在诸如热绝缘的建筑部件中，或者作为防火组件。通过在超过1,600℃下在熔化炉中(一般在圆顶鼓风炉中)熔化玄武岩原料获得岩棉；熔融材料受到离心力的作用，产生将形成岩棉终产物的纤维。

目前岩棉废料、剩余料或废弃料以及来自其他行业的其他残余的材料，被压实形成回收团块，这些回收团块被导入圆顶鼓风炉中以便转化回岩棉。

已知粘合剂可用于生产具有适于工业处理的机械强度的团块。低含硫量的水泥目前用作制备团块的粘合剂。然而，使用这些用水泥压块的团块的硫排放率仍然很高，因为岩棉具有对水泥产生不利作用的有机化合物，因此有必要增加水泥的比例，以制备具有适当机械强度的团块。另一方面，除了由团块燃烧过程中二氧化硫的排放所产生的环境问题，还产生经济问题，因为获得所需的机械强度要求更高百分比的水泥。

专利文献WO97/25286中公开了用于制备岩棉的团块的生产方法。在岩棉生产中，当熔融材料被引入圆顶鼓风炉并经受离心力的作用的时候，产生了岩棉纤维，其中70％具有纤维状的形式，30％具有对于工业用途无效的球形颗粒形式。专利文献WO97/25286提出回收岩棉的这些球形颗粒，形成可以再次用于制备新岩棉的团块。

岩棉的球形颗粒被回转破碎机磨碎，直至产生具有小于30mm的均匀粒度的细粒状材料。为了生产具有合适的机械一致性的团块，专利文献WO97/25286提出使用纤维状粘合剂粘合球形细粒状颗粒，具体地为纤维素纤维(再生纸)，像球形颗粒一样，纤维素纤维被研磨以产生具有大约2mm的尺寸的颗粒。此外，为了制备更硬的团块，使其可以在工业环境中被正确地处理，专利文献WO97/25286要求添加硬化产物到岩棉球形颗粒和纤维素纤维的混合物中，例如硅酸钠、硅酸钙或硅酸铝。

该解决方案允许产生团块，该团块在燃烧过程中减少了二氧化硫的排放量，然而，除了需要使用特殊的机械来铣削和研磨岩棉颗粒和纤维素纤维，它还要求使用纤维状粘合剂，以便能够产生具有适当的机械一致性的团块并且以便能够产生具有均匀尺寸的颗粒。

因此，有必要给出替代解决方案，其允许生产具有低二氧化硫排放的团块，并且避免了提供具有合适的机械强度以便进行正确的工业处理的团块对使用纤维状粘合剂的需要。

发明目的

本发明提出了目前矿物纤维制造业(具体是岩棉制造业)使用的方法的替代方法，它提供了显著改善的环境水平和更高的能源利用率，得到在其整个使用周期中具有较少全局影响的团块。

本发明提出了用于生产岩棉的团块，该团块由原料、该原料的粘合剂以及加速团块原料(briquetted raw material)的固化(硬化)过程的活化剂组成。用于制备团块的原料包括岩棉废料，然而非纤维状无机粘合剂(例如硅酸钠)用于粘接原料，而不是像在传统解决方案中那样使用水泥，从而避免传统解决方案的水泥粘合剂产生的硫排放问题。

具体地，本发明提出了使用岩棉生产中具有纤维形态的碎料、剩余料或废弃料，结果在使用纤维状形式的原材料时，不必像传统的解决方案那样使用纤维状的粘合剂来制备具有正确工业处理所必需的机械一致性的团块。因此，本发明提出使用单一类型的非纤维状的粘合剂(例如硅酸盐)来粘合岩棉纤维原料。

用作生产团块的原料的纤维具有1μm-30μm的直径，具有纤维长度和纤维直径的比为至少3:1。作为原料的纤维的密度是0.18-0.99g/cm³。

除了岩棉废料之外，已设想原料可以包括残余材料细粒和/或残余物来源的燃料的可能性。残余材料的细粒来自于其他行业或者本行业，例如焦炭粉、钢厂和铸造炉渣、铸造砂或其它原料废弃料，其粒径分布不适合作为直接进炉料。焙干的生物质、常规的生物质、污水污泥、SRF或任何其他残余物，其供给热值，符合管理机关的环境和工艺参数要求，并且生产过程用作残余物来源的燃料。

因此，制备团块所用的原料具有的组成(以重量计)：50％至100％的岩棉废料、0％和50％之间的残余材料细粒以及0％和50％之间的残余物来源的燃料。基于所用原料的总重量，硅酸钠粘合剂的重量比例为3％-20％。