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巖棉及其利用高堿赤泥生產(chǎn)巖棉的方法

文檔序號(hào):1914804閱讀:968來(lái)源:國(guó)知局
巖棉及其利用高堿赤泥生產(chǎn)巖棉的方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于巖棉的加工領(lǐng)域,具體涉及巖棉及其利用高堿赤泥生產(chǎn)巖棉的方法。該利用高堿赤泥生產(chǎn)巖棉的方法,包括以下步驟:(1)將赤泥、生石灰、硅石粉和粉煤灰充分混合,攪拌均勻后用壓球機(jī)壓制成赤泥球;(2)將壓制成的所述赤泥球晾干后與塊狀的白云石和焦炭混勻,加入沖天爐熔融后,使用離心機(jī)成纖,并施加粘結(jié)劑生產(chǎn)出絮狀礦物棉,然后通過(guò)后處理制成巖棉制品。本發(fā)明提供的該巖棉及其利用高堿赤泥生產(chǎn)巖棉的方法,不僅可以實(shí)現(xiàn)廢物再利用,保護(hù)環(huán)境,而且能夠降低巖棉的生產(chǎn)成本而且制成的巖棉具有較好的耐水性。
【專利說(shuō)明】巖棉及其利用高堿赤泥生產(chǎn)巖棉的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于巖棉的加工領(lǐng)域,具體涉及巖棉及其利用高堿赤泥生產(chǎn)巖棉的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 巖棉是一種無(wú)機(jī)的外墻外保溫材料。以往巖棉材料在建筑市場(chǎng)的占有率大概為 10%左右,但隨著各界對(duì)建筑安全和消防認(rèn)識(shí)的普遍提升,建筑業(yè)對(duì)巖棉材料的需求逐漸 增加。2011年以來(lái),巖棉板的價(jià)格由42元/平方米左右飆升至240元/平方米。
[0003]目前生產(chǎn)巖棉主要原料是玄武巖、高爐礦渣及白云巖等。將上述原料經(jīng)高溫熔融 后,采用四軸離心機(jī)高速離心成纖維,同時(shí)噴入一定量粘結(jié)劑、防塵油、憎水劑后經(jīng)集棉機(jī) 收集、通過(guò)擺錘法工藝,加上三維法鋪棉后進(jìn)行固化、切割,形成不同規(guī)格和用途的巖棉產(chǎn) 品。
[0004] 但是作為原料玄武巖是一種天然礦產(chǎn)資源,開(kāi)采和爆破的過(guò)程均會(huì)對(duì)環(huán)境造成影 響,存在安全隱患且成本高,進(jìn)而導(dǎo)致巖棉的生產(chǎn)成本較高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種巖棉及其利用高堿赤泥生產(chǎn)巖棉的方法,不僅可以實(shí) 現(xiàn)廢物再利用,保護(hù)環(huán)境,而且能夠降低巖棉的生產(chǎn)成本而且制成的巖棉具有較好的耐水 性。
[0006] 在本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:利用高堿赤泥生產(chǎn)巖棉的方法,包括以下步驟:
[0007] (1)將赤泥、生石灰、硅石粉和粉煤灰充分混合,攪拌均勻后用壓球機(jī)壓制成赤泥 球;
[0008] (2)將壓制成的所述赤泥球晾干后與塊狀的白云石和焦炭混勻,加入沖天爐熔融 后,使用離心機(jī)成纖,并施加粘結(jié)劑生產(chǎn)出絮狀礦物棉,然后通過(guò)后處理制成巖棉制品。
[0009] 傳統(tǒng)方法生產(chǎn)巖棉使用的玄武巖等原料,其開(kāi)采困難,成本高,而且危險(xiǎn)系數(shù)大, 還會(huì)造成環(huán)境污染。
[0010] 本發(fā)明實(shí)施例采用高堿赤泥為原料生產(chǎn)巖棉,使用的原料赤泥是氧化鋁的生產(chǎn)廢 料,而該廢料往往很難處理掉,而且堆放時(shí)還占用大量土地資源并污染環(huán)境。利用赤泥為主 要原料的赤泥球替代玄武巖,不僅減少了玄武巖生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污染,消除爆破等產(chǎn)生 的安全隱患,并可以治理高堿赤泥對(duì)環(huán)境的污染,減少堆放赤泥占用的土地資源,也降低了 巖棉的生產(chǎn)成本。同時(shí),通過(guò)本發(fā)明提供的方法生產(chǎn)的巖棉具有較好的耐水性,克服了礦渣 棉纖維在潮濕環(huán)境中的穩(wěn)定性下降缺陷。
[0011] 進(jìn)一步地,步驟(1)中,所述赤泥、生石灰、硅石粉和粉煤灰的加入量的質(zhì)量比為 (45-60) :(8-12) :(25-35) :(8-14);
[0012] 進(jìn)一步地,所述赤泥、生石灰、硅石粉和粉煤灰的混合物的酸性系數(shù)(Si02、Al 2O3)/ (CaO、MgO)大于 1. 6,同時(shí) SiO2Al2O3大于 2、CaO/MgO 大于 1。
[0013] 進(jìn)一步地,步驟(1)中,所述赤泥為高堿赤泥,所述高堿赤泥的濕度為5% -8% ;
[0014] 所述赤泥球的直徑為7_9cm。
[0015] 進(jìn)一步地,步驟(2)中,所述熔融時(shí)的溫度為1450-1500°C。
[0016] 進(jìn)一步地,步驟(2)中,所述后處理是通過(guò)加熱加壓固化和切割處理制成巖棉制 品。
[0017] 同時(shí),本發(fā)明還提供了由權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的方法生產(chǎn)的巖棉。
[0018] 進(jìn)一步地,所述巖棉的化學(xué)組分為硅酸鹽組分中的SiO2-Al2O 3-CaO-MgO系,其主 要礦物成分為:硅灰石 Si3O9、鋁方柱石{Na(K)4[Al(AlSi)Si20 8]3(Cl,F(xiàn),0H,C03, SO4)- Ca (Mg)4 [Al (AlSi) Si2O8] 3 (Cl,F(xiàn),0H,C03, S04)}和鈣長(zhǎng)石 CaAl2Si6016。
[0019] 通過(guò)本發(fā)明提供的方法生產(chǎn)的巖棉具有較好的耐水性,克服了礦渣棉纖維在潮濕 環(huán)境中的穩(wěn)定性下降缺陷。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,以下將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。
[0021] 圖1本發(fā)明提供的巖棉制備流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì) 理解,下列實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明,而不應(yīng)視為限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中未注明具體 條件者,按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者,均為 可以通過(guò)市售購(gòu)買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
[0023] 利用高堿赤泥生產(chǎn)巖棉的方法,包括以下步驟:
[0024] (1)將赤泥、生石灰、硅石粉和粉煤灰充分混合,攪拌均勻后用壓球機(jī)壓制成赤泥 球。
[0025] 優(yōu)選地,步驟(1)中,所述赤泥、生石灰、硅石粉和粉煤灰的加入量的質(zhì)量比為 (45-60) :(8-12) :(25-35) :(8-14);更優(yōu)選地,所述赤泥、生石灰、硅石粉和粉煤灰的加入 量的質(zhì)量比為(50-55) :(9-10) :(28-32) :(10-12) ·
[0026] 為了提高制成的巖棉的品質(zhì),使其中的各個(gè)成分含量達(dá)到平衡,優(yōu)選地,所述赤 泥、生石灰、硅石粉和粉煤灰的混合物的酸性系數(shù)(Si0 2、Al2O3) ACaO、MgO)大于1. 6,同時(shí) SiO2Al2O3大于2、CaO/MgO大于1。更優(yōu)選,硅石粉和粉煤灰的混合物的酸性系數(shù)(Si0 2、 Al2O3V(CaCKMgO)為 1. 6-3. 0,同時(shí) SiO2Al2O3為 3-5、CaO/MgO 為 2-8。
[0027] 為了能夠很好地其其他成分混合,優(yōu)選地,所述赤泥為高堿赤泥,所述高堿赤泥的 濕度為5% -8% ;更優(yōu)選為6% -7% ;制成的赤泥球的直徑為7-9cm。
[0028] (2)將壓制成的所述赤泥球晾干后與塊狀的白云石和焦炭混勻,加入沖天爐熔融 后,使用離心機(jī)成纖,并施加粘結(jié)劑生產(chǎn)出絮狀礦物棉,然后通過(guò)后處理制成巖棉制品。
[0029] 其中,熔融時(shí)的溫度優(yōu)選為1450-1500 °C。
[0030] 后處理和傳統(tǒng)方法類似,通過(guò)加熱加壓固化和切割處理制成巖棉制品。
[0031] 傳統(tǒng)方法生產(chǎn)巖棉使用的玄武巖等原料,其開(kāi)采困難,成本高,而且危險(xiǎn)系數(shù)大, 還會(huì)造成環(huán)境污染。本 申請(qǐng)人:目前在同行業(yè)中還未發(fā)現(xiàn)有使用赤泥、尤其是高堿赤泥為原 料生產(chǎn)巖棉的案例,所以本發(fā)明提供的是一個(gè)全新的生產(chǎn)方法。
[0032] 本發(fā)明提供的巖棉的方法中,使用的原料赤泥是氧化率的生產(chǎn)廢料,而該肥料往 往很難處理掉,而且堆放時(shí)還占用大量土地資源并污染環(huán)境。利用赤泥為主要原料的赤泥 球替代玄武巖,不僅減少了玄武巖生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污染,消除爆破等產(chǎn)生的安全隱患,并 可以治理高堿赤泥對(duì)環(huán)境的污染,減少堆放赤泥占用土地資源,降低生產(chǎn)成本。
[0033] 同時(shí),本發(fā)明還提供了所述的方法生產(chǎn)的巖棉。制成的巖棉的化學(xué)組分為:硅酸鹽 組分中的 SiO2-Al2O3-CaO-MgO 系。
[0034] 為了提高巖棉的防水性能,優(yōu)選地,所述巖棉的主要礦物成分為:硅灰石Si3O 9、鋁 方柱石{Na ⑷ 4 [Al (AlSi) Si2O8] 3 (Cl,F(xiàn),0H,C03, SO4) - Ca (Mg) 4 [Al (AlSi) Si2O8] 3 (Cl,F(xiàn),0H, C03, SO4M和鈣長(zhǎng)石CaAl2Si6O16。這些礦物均不具備水硬特性,遇水變化很小。
[0035] 通過(guò)本發(fā)明提供的方法生產(chǎn)的巖棉具有較好的耐水性,克服了礦渣棉纖維在潮濕 環(huán)境中的穩(wěn)定性下降缺陷。
[0036] 實(shí)施例1 :
[0037] 將濕度為5 %的赤泥、生石灰、硅石粉和粉煤灰以質(zhì)量比為45 :8 :25 :8充分混 合,其中赤泥、生石灰、硅石粉和粉煤灰的混合物的酸性系數(shù)(Si02、Al2O 3V(CaCKMgO)大于 1. 6,同時(shí)Si02/Al203大于2、CaO/MgO大于1。攪拌均勾后用壓球機(jī)壓制成直徑為7-8cm的 赤泥球。
[0038] 將壓制成的所述赤泥球晾干后與塊狀的白云石和焦炭混勻,加入沖天爐在1460°C 下熔融后,使用離心機(jī)成纖,并施加粘結(jié)劑生產(chǎn)出絮狀礦物棉,然后通過(guò)加熱加壓固化和切 割處理制成巖棉制品。
[0039] 實(shí)施例2 :
[0040] 將濕度為8%的赤泥、生石灰、硅石粉和粉煤灰以質(zhì)量比為60 :12 :35 :14充分混 合,其中赤泥、生石灰、硅石粉和粉煤灰的混合物的酸性系數(shù)(Si02、Al2O3V(CaCKMgO)大于 1. 6,同時(shí)Si02/Al203大于2、CaO/MgO大于1。攪拌均勾后用壓球機(jī)壓制成直徑為8-9cm的 赤泥球。
[0041] 將壓制成的所述赤泥球晾干后與塊狀的白云石和焦炭混勻,加入沖天爐在1450°C 下熔融后,使用離心機(jī)成纖,并施加粘結(jié)劑生產(chǎn)出絮狀礦物棉,然后通過(guò)加熱加壓固化和切 割處理制成巖棉制品。
[0042] 如圖1所示,將赤泥球、白云巖、焦炭投入翻斗加料機(jī)中,通過(guò)翻斗加料機(jī)將其加 入沖天爐,沖天爐周部設(shè)有冷卻塔、水池、熱交換器、高壓風(fēng)機(jī),在沖天爐中熔融之后,進(jìn)行 甩絲,之后再進(jìn)行集棉,同時(shí)給其中計(jì)量加入粘接劑,之后進(jìn)行固化、剪切最終制成巖棉板 入庫(kù)。
[0043] 本發(fā)明提供的方法生產(chǎn)的巖棉,和使用傳統(tǒng)方法以玄武巖、高爐礦渣為原料生產(chǎn) 的礦棉其性能指標(biāo)對(duì)比如下表1 :
[0044] 表 1
[0045]

【權(quán)利要求】
1. 利用高堿赤泥生產(chǎn)巖棉的方法,其特征在于,包括以下步驟: (1) 將赤泥、生石灰、硅石粉和粉煤灰充分混合,攪拌均勻后用壓球機(jī)壓制成赤泥球; (2) 將壓制成的所述赤泥球晾干后與塊狀的白云石和焦炭混勻,加入沖天爐熔融后,使 用離心機(jī)成纖,并施加粘結(jié)劑生產(chǎn)出絮狀礦物棉,然后通過(guò)后處理制成巖棉制品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用高堿赤泥生產(chǎn)巖棉的方法,其特征在于, 步驟(1)中,所述赤泥、生石灰、硅石粉和粉煤灰的加入量的質(zhì)量比為(45-60): (8-12) :(25-35) :(8-14)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用高堿赤泥生產(chǎn)巖棉的方法,其特征在于, 所述赤泥、生石灰、硅石粉和粉煤灰的混合物的酸性系數(shù)(Si02、Al203V(Ca0、Mg0)大于 1. 6,同時(shí) Si02/Al203大于 2、CaO/MgO 大于 1。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用高堿赤泥生產(chǎn)巖棉的方法,其特征在于, 步驟(1)中,所述赤泥為高堿赤泥,所述高堿赤泥的濕度為5% -8% ; 所述赤泥球的直徑為7_9cm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用高堿赤泥生產(chǎn)巖棉的方法,其特征在于, 步驟(2)中,所述熔融時(shí)的溫度為1450-1500°C。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用高堿赤泥生產(chǎn)巖棉的方法,其特征在于, 步驟(2)中,所述后處理是通過(guò)加熱加壓固化和切割處理制成巖棉制品。
7. 由權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的方法生產(chǎn)的巖棉。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的巖棉,其特征在于, 所述巖棉的化學(xué)組分為硅酸鹽組成中的Si02-Al203_Ca0-Mg0系,其礦物成分為: 硅灰石 Si309、鋁方柱石{恥船4[六1仏151)5120 8]3((:1,卩,011,0)3,304)- Ca(Mg)4[Al(AlSi)Si208]3(Cl,F(xiàn),OH,C0 3, S04)}和鈣長(zhǎng)石 CaAl2Si6016。
【文檔編號(hào)】C03C13/06GK104496191SQ201410675530
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月21日
【發(fā)明者】劉志學(xué) 申請(qǐng)人:劉志學(xué)
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