[发明专利]低硫低化学需氧量的矿渣微粉及其制备方法和玻璃纤维

说明书

本发明公开了低硫低化学需氧量的矿渣微粉及其制备方法和玻璃纤维，属于环保新材料、固废渣资源化利用领域。低硫低化学需氧量的矿渣微粉的制备方法，主要包括以下步骤：S1、取矿渣微粉和矿渣氧化剂；S2、将步骤S1的矿渣氧化剂和步骤S1的矿渣微粉混合，然后于马弗炉内煅烧；S3、将步骤S2制得的矿渣微粉在臭氧条件下进行高温熔融煅烧，然后冷却到常温状态，将其粉磨得到灰色粉状矿渣微粉；本发明将低硫低化学需要量的矿渣微粉用于玻璃纤维生产，明显降低了元明粉的使用量，降低了生产成本；且二氧化硫的排放明显减少，大大降低了对窑炉内部材料的腐蚀，极大的延长了设备使用寿命，减少了硫化物的大气排放，保护了环境；真正实现了节能减排、保护环境。

技术领域

本发明涉及环保新材料、固废渣资源化利用技术领域，尤其涉及低硫低化学需要量的矿渣微粉及其制备方法和玻璃纤维。

背景技术

玻璃纤维的主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等；而提供铝元素的主要原材料为矿石叶腊石，叶腊石是一种层状含水铝硅酸盐黏土矿物，其含铝量达15%--30%；叶腊石作为不可再生的矿石资源随着资源的枯竭价格逐渐攀升，玻璃纤维企业迫切需要寻找替代品降低成本；

矿渣是冶金工业在高炉炼铁过程中的副产品，以硅酸盐和硅铝酸盐为主成分，主要化学组成为SiO2、Al2O3、CaO、MgO等，与玻璃纤维的成分相似，尤其是铝含量达到12-15%，可以做为叶腊石的替代品；如中国专利申请号为200810249720.6，于2010-04-21公开了一种利用高炉炉渣制造E玻璃纤维的方法，其特征在于所述E玻璃纤维原料由如下方法制备：(1)对高炉炉渣进行除杂，并制成E玻璃纤维投料所需的粒度；(2)分析检测高炉炉渣中各主要组分的含量；(3)在制造E玻璃纤维的原料中加入重量份为0-40％的高炉炉渣，并根据高炉炉渣各组分的含量及E玻璃纤维生产所需各组分组成计算其余组分的需要量，并用矿石补足，本发明引入高炉炉渣制造E玻璃纤维，不但使得E玻璃纤维的制造成本大幅降低、生产质量有所提高，而且可消耗大量的高炉炉渣，减少了氟化物的用量，对环保也有积极作用。

中国专利申请号为200810249720.6的一种利用高炉炉渣制造E玻璃纤维的方法，虽然有记载利用高炉炉渣制造E玻璃纤维，但是矿渣的化学需氧量和硫含量较高，限制了其在玻璃纤维的大规模应用；这是因为玻璃纤维生产过程中为稳定产品质量、控制颜色，需要严格控制氧化还原气氛，化学需氧量高意味着还原气氛高需要加入氧化物质氧化，如在玻纤工业用元明粉进行氧化，在高温熔融状态下元明粉反应后形成二氧化硫导致尾气中硫化物排放超标，造成环境污染；同时矿物中硫含量高极易引起玻璃熔融液面泡沫层波动或加厚使得玻璃液温度下降影响玻璃纤维拉丝生产；因此低硫低化学需要量的矿渣微粉及其制备方法及采用该制备方法制得的矿渣微粉生产玻璃纤维对于本行业十分重要。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，而提出的低硫低化学需氧量的矿渣微粉及其制备方法和玻璃纤维。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

低硫低化学需氧量的矿渣微粉的制备方法，主要包括以下步骤：

S1、取矿渣微粉和矿渣氧化剂；

S2、将步骤S1的矿渣氧化剂和步骤S1的矿渣微粉混合，然后于马弗炉内煅烧；

S3、将步骤S2制得的矿渣微粉在臭氧条件下进行高温熔融煅烧，然后冷却到常温状态，将其粉磨得到灰色粉状矿渣微粉。

优选的，在所述步骤S1中矿渣微粉为取粒化高炉矿渣烘干然后将其粉磨至比表面积420±50m²/kg制得。

优选的，在所述步骤S2中矿渣氧化剂按重量份0.1～0.5%和步骤S1中的矿渣微粉混合，然后于900～1000℃的马弗炉内煅烧20～40min。