[发明专利]一种利用铝灰等工业固废生产无机纤维的方法

权利要求书

1.一种利用铝灰生产无机纤维的方法，其原料包括铝灰，选自于赤泥、粉煤灰、石英砂和/或其尾矿、高炉矿渣中的一种或多种，以及可选的电石渣和/或萤石、萤石尾矿和/或石灰石和/或石灰。

2.如权利要求1所述利用铝灰生产无机纤维的方法，其特征在于，所述生产原料的配料比例中，酸度系数为1.2-1.6或1.6-2.3。

3.如权利要求1所述利用铝灰生产岩棉的方法，其特征在于，所述生产原料的配料比例中，酸度系数为1.6-2.3，Na₂O、K₂O质量分数之和≤5.0%。

4.如权利要求2或3所述利用铝灰生产无机纤维的方法，其特征在于，所述生产原料配料比例中，SiO₂、Al₂O₃质量分数之比2.0-3.5；和/或Fe₂O₃+FeO质量分数5-12%；和/或F质量分数1.5-4.0%。

5.如权利要求1所述利用铝灰生产无机纤维的方法，包括如下步骤：

A.将铝灰用水或酸液、碱液处理后进行固液分离或浆液浓缩，制得铝灰渣或铝灰渣浆液；

B.将铝灰渣或铝灰渣浆液，与铝灰以外的所述原料，按所需比例配料，混匀，造粒，造粒料干燥，制成颗粒料；

C.将所述颗粒料，与焦炭、无烟煤、电解铝槽废阳极炭块中的一种或多种，按1：(0.2-0.4)的质量比例，在熔炉中反应和熔化，熔炉通入空气、氧气或富氧空气中的一种或多种进行助燃；

D.熔炉流出的熔体，经高速离心辊甩丝、冷却形成无机纤维。

6.如权利要求5所述利用铝灰生产无机纤维的方法，其特征在于，步骤A中，将铝灰加盐酸溶液反应至pH2-4和所含水溶性盐、金属铝、氮化铝溶出，再进行固液分离，以及可选的进一步水洗去除水溶性成分；或将铝灰与氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液或石灰浆液、电石渣浆液在60℃-沸腾温度的条件下反应，或将铝灰加水在80℃-沸腾温度反应，将所含水溶性盐溶出，将所含金属铝、氮化铝水解或溶出，再进行固液分离，以及可选的进一步水洗去除水溶性成分。

7.如权利要求6所述利用铝灰生产无机纤维的方法，其特征在于，所述盐酸为合成盐酸、含氟废盐酸或含铁废盐酸。

8.如权利要求5所述利用铝灰生产无机纤维的方法，其特征在于，将步骤B 所述铝灰渣、铝灰以外的原料在配料之前和/或混匀过程中粉碎至-80目；和/或步骤B颗粒料干燥至水分3m%以下；和/或颗粒料外形尺寸为5-10cm；和/或步骤C熔炉中的熔料温度或步骤D熔炉流出熔体的温度，控制在1450-1600℃；和/或步骤C中所述熔炉内底部，具有容纳物料熔化所流下熔体和未燃尽含碳燃料的炉缸，炉缸内积存熔体的体积为步骤D所述熔炉每小时流出熔体体积的0.2-0.5倍，以及可选的熔炉熔体排出孔道的入口，位于所述炉缸内熔体深度方向的中下部；和/或熔炉熔体排出口、甩丝机离心辊之间设置熔体流槽，利用天然气-氧气火焰或天然气-富氧空气火焰对流槽中熔体进行吹扫加热或控温；和/或步骤C熔炉所排烟气配入空气或富氧空气及可选的天然气，进行二次焚烧并在二次焚烧后回收热量；和/或将所述通入熔炉的助燃空气、富氧空气、氧气预热至200-600℃；和/或将步骤A反应中生成的含NH₃和/或H₂的气流，引至二次焚烧装置进行焚烧，或混入所述二次焚烧前的烟气再进二次焚烧装置焚烧；和/或将步骤A反应中生成的含NH₃气，制备氨水或用于所述烟气二次焚烧排出气的脱硫；和/或将二次焚烧后的全部或一部分气流在换热降温至120-200℃后除尘，引至步骤C所述的固化烘干设备，用于纤维棉的初步定型。

9.如权利要求5所述利用铝灰生产无机纤维的方法，其特征在于，步骤C、D所述熔炉为冲天炉；和/或冲天炉外壁具有冷却夹套，冷却夹套中泵入水发生蒸汽进行散热，以及可选的将所产蒸汽用于空气、富氧空气的初步预热或步骤A铝灰水洗或酸洗、碱洗处理过程中的浆液升温。

10.如权利要求5-9所述任一利用铝灰生产无机纤维的方法，其特征在于，在步骤D所述甩丝、冷却形成无机纤维过程中喷入粘合剂、憎水剂，再通过集棉和摆锤布棉、打褶加压、固化烘干，再进一步分割、切割成纤维棉板、毡、条、管套、筒、带；或将所述甩丝、冷却形成的无机纤维进一步制成纤维棉绳、纸。