[发明专利]一种利用冶金炉高温液态废弃渣为原料生产矿棉纤维的方法

说明书

技术领域

本发明属于资源再生利用技术领域，涉及一种利用铜、铅、锌、镍、锡、铁冶金炉高温液态废弃渣为原料生产矿棉纤维（保温棉）的方法。

背景技术

矿棉是无机纤维及其制品的总称．它包括岩石棉，矿渣棉，玻璃棉，硅酸铝棉及其制品等；矿棉及其制品作为一种优质，高效绝热材料、自上个世2O年代在我国得以迅猛发展，现已形成了一个具备约lO多亿资产工业系统，其产品已应用到工业．建筑业，交通运输业，造船业等多行业的多个领域的保温、隔热、保冷、防火等方面；近几年来，尽管该行业的一些企业在激烈的市场竞争中遇到了很大的困难，但从其在国民经济发展中的地位来看仍不失属新兴产业的称号。

周立鸣、温国平·保温材料与建筑节能，《我国工业废渣制棉技术的开发》一文指出，利用工业废渣生产矿物棉是一种有效的废渣利用手段。废渣制棉一般有以下三种模式，即冲天炉熔制、池窑熔制及工业炉液态渣直接熔制，前两种熔制模式相对较为成熟，而工业炉液态渣直接熔制矿棉工艺是我国80年代末开始发展起来的废渣制棉新技术，该新工艺的最大特点是不仅有效利用了工业废渣，而且也充分利用了工业余热，大大节省矿棉生产用能源，降低了矿棉生产成本，到目前为止，我国已在三种类型的工业炉上进行了液态渣直接熔制矿棉工艺的试验和探索，它们分别是黄磷炉、电厂立式旋风炉和开式液态排渣炉，特别是利用铜、铅、锌、镍、锡高温液态渣直接制棉工艺更具有广阔的开发前景。

矿棉纤维的生产在国内它的主要熔炼设备是冲天炉，主要原料分别为炼锡厂的块状高炉渣或发电厂的粉煤灰的烧结块，燃料为块状焦炭，将上述原燃料按一定比例加入到矿渣纤维冲天炉内进行熔炼，经过成纤、成型、固化和切割等工序制成矿棉纤维制品。

原本从高炉内放出时是呈高温熔融状态的，经过冷却、破碎和筛分后才成为矿渣纤维冲天炉的原料，所以高炉渣在矿渣纤维冲天炉内已经是第二次熔化，一般情况下，1t高炉熔渣含有显热约1675MJ，大致相当于57kg标准煤燃烧时释放出的热量，可见熔融高炉渣从高炉中流出时的熔化显热被白白浪费了。

因此铜、铅、锌、镍、锡、铁冶炼行业的废弃渣显热的回收方面，废弃渣作为二次资源高效利用方面、形成高附加值并存的方法，已经成为工程技术人员迫切面对的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用铜、铅、锌、镍、锡、铁冶金炉高温液态废弃渣显热的方法，用简单易操作的工艺设备使得废弃渣转变成为资源利用并制备矿棉的纤维丝产品，并能广泛的应用和处理重金属冶炼过程中各种废弃渣。

本发明的的目的是通过以下方式实现的：

一种利用冶金炉高温液态废弃渣为原料生产矿棉纤维的方法，它包括下列步骤：

（1）将冶金炉高温液态废弃渣放出流入保温电炉中保温，控制温度1300～1340℃；经过保温电炉保温，实现控制温度，均匀放出热熔渣；

（2）直流保温电炉高温液态废弃渣定量均匀放入四辊离心机，经过高速旋转，熔融渣生成纤维，用以制备矿棉纤维，没有成棉的高锡渣由扒渣机送出；

（3）调质剂熔化，在电炉中加入适量的调质剂，温度控制在1400℃～1500℃；将其化学成分、温度、黏度调整到矿渣棉纤维熔体要求的范围内，即熔体酸度系数M_k达到1.1～1.8，酸度系数=(SiO₂ +Al₂O₃)/(CaO+MgO）；搅拌熔体，使其均化；

（4）四辊离心机转轮安装有风套，高压风送入风套，高压风机将纤维拉升并吹散，并将生成的矿棉吹入集棉室；

（5）集棉室里负压风机将矿棉吸附在传送带上；

    （6）传送带上尾部安装有打包机，打包。

所述的的高温液态冶金炉废弃渣是指铜、镍、铅、锌、锡和铁冶炼的废弃渣。

所述保温电炉设计了调质剂熔化和熔体均化工艺过程，使废弃渣矿浆熔体达到制备矿渣棉纤维丝物相范围，物料与调质剂百分配比：85%～100%废弃渣、0～15%调质剂，矿渣棉纤维物相酸度系数M_k小于1.7。

物料与调质剂百分配比：85%～95%废弃渣、5～15%调质剂。

调质剂是石英石或石灰石或石英石和石灰石组成的混合物。

步骤（3）在线检测废弃渣的酸度系数M_k。

步骤（4）中，由熔融的高温液态渣，通过保温调节池的出料口送入四辊离心机高速成纤，制成直径小于7μm的矿渣纤维丝，温度控制在1250℃～1350℃之间。