一种利用制浆造纸白泥生产玻璃纤维的方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用制浆造纸白泥生产玻璃纤维的方法，其原料为：白泥煅烧粉18~23份；叶腊石33~38份；白云石5~8份；硬硼钙石：5～8份；白泡石：25～30份；高岭土：8～10份；钠长石：1.8～2㎏份；萤石：2.5～2.9；复合澄清剂：0.4～0.6份；其生产方法为将按照配比混合均匀的原料熔制，拉丝制得玻璃纤维。本发明将白泥作为主要原料生产玻璃纤维，不仅可以通过综合利用减少白泥的露天堆放，减少白泥的环境污染，将白泥变废为宝；而且生产的玻璃纤维具有更高的强度。
【专利说明】—种利用制浆造纸白泥生产玻璃纤维的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及玻璃纤维制备【技术领域】，具体涉及到一种利用制浆造纸白泥生产玻璃纤维的方法。
【背景技术】
[0002]在化学制浆造纸过程中会产生大量的黑液，这些黑液中含有大量对环境有害的物质，不能够直接排放到环境中，国家规定其必须经过处理才能够进行排放。
[0003]为了减轻环境污染，化学制浆产生的黑液都采用较为成熟的碱回收技术进行处理，将黑液中的有机物进行燃烧利用热能，并回收制浆所消耗的碱。碱回收系统处理了化学制浆厂90%的污染物，但同时也会产生一定的固体废弃物白泥。白泥的主要成分为碳酸钙，其状态为膏状，含水率50%左右。白泥是黑液碱回收系统产生的固体废弃物，白泥的产生量很大，生产I t纸浆产生近0.5 t白泥，所以早在20世纪初期制浆厂就开始了白泥的处置或利用，以减轻白泥对环境产生的二次污染或安全隐患。
[0004]目前，传统且成熟的方法是在制浆厂将白泥进行干燥、煅烧制成氧化钙(CaO)，作为碱回收系统绿液苛化的原料，从而使白泥在碱回收系统得到循环使用。这种方法在木浆厂得到广泛应用，但由于非木材，如稻草、麦草、芦苇、竹子等中的纤维原料硅含量为0.44%?2.43%远远高于木材原料0.0158%?0.0358%的硅含量，经过化学制浆工艺后硅元素进入黑液，再经过碱回收过程而进入白泥，使得非木材碱回收白泥的硅含量高，白泥煅烧回用难度加大，成本增高；并增加了回收碱中的硅含量，如果继续循环使用，势必加剧碱回收的“硅干扰”，产生恶性循环，最终致使碱回收无法正常运行，所以绝大多数非木材制浆企业的白泥并没有通过煅烧的方法回收利用，而是采用了简易的填埋或露天堆放的办法处置。
[0005]中国是世界上非木浆生产和使用最多的国家，白泥的问题显得尤为明显。针对非木浆白泥的组成和性质，国内研究者对白泥的综合利用做了很多工作，将白泥进行处理作为其他领域的原料或辅料进行利用。如:用白泥调制建筑砂浆、生产水泥、制作页岩砖，将白泥精制用作造纸填料、塑料添加剂，将白泥用作农业资源，用于烟气脱硫，生产去污粉等。然而这些方法都没有大规模应用，其主要存在问题有:处理成本过高，收益少，没有推广价值；白泥消耗量小，实际可行性小；白泥的精制技术还不够成熟，其质量还达不到很多行业的使用要求，工业化应用还需要进一步研究；产生二次污染物等。因而，大多数白泥只能采用露天堆放或填埋的方式处置，既造成了环境的二次污染，又浪费了大量的碳酸钙资源，并且企业还得支付巨额的排污费，白泥治理就成为许多企业迫切需要解决的一个难题。
[0006]玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，因此其使用范围非常广泛，市场前景好，因此研究将白泥作为原料生产玻璃纤维将可以大大缓解白泥的污染，增强其利用价值。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种利用制浆造纸白泥生产玻璃纤维的方法。
[0008]为达上述目的，本发明的一个实施例中提供了一种利用制浆造纸白泥生产玻璃纤维的方法，包括以下重量配比的原料:
白泥煅烧粉18?23份； 叶腊石33?38份； 白云石5?8份；
硬硼I丐石:5?8份； 白泡石:25?30份；高岭土:8?10份；
钠长石:1.8?2份；萤石:2.5?2.9份； 复合澄清剂:0.4?0.6份；
其中，所述白泥煅烧粉的制备方法为:
在白泥废料中加入水混合搅拌，使其稀释并分散均匀，去除或者粉碎其中粗大颗粒物，然后进行过滤、浓缩得到脱水白泥；将脱水白泥烘干后于900°C、50°C下煅烧1小时?2小时，自然冷却到室温，得到白泥煅烧粉；
其中，上述原料生产玻璃纤维的方法为:将按照配比混合均匀的原料熔制，拉丝制得玻璃纤维。
[0009]本发明将白泥作为主要原料生产玻璃纤维，不仅可以通过综合利用减少白泥的露天堆放，减少白泥的环境污染，将白泥变废为宝；而且生产的玻璃纤维具有更高的强度。
【具体实施方式】
[0010]在实施本发明时，各个原料中的组成含量对发明的实施有一定的影响；本发明的每个原料的组分含量限定为:
叶腊石的组成中 Si02 彡 75%, A1203 彡 17%, Fe203 彡 0.55%, H20 彡 1% ；
白云石的组成中 CaO 彡 30%, Fe203 ( 0.2%, MgO ( 19.5%, H20 ( 1% ；
硬硼钙石的组成中 CaO 彡 28%, Fe203 ( 0.10%, Si02 ( 6.5%, B203 彡 39%, H20 ( 1% ；
白泥煅烧粉的组成中 CaO 彡 80%, Fe203 ( 0.2%，MgO ( 3%，H20 ( 1% ；
白泡石的组成中 Si02 彡 81%, A1203 彡 10%, Fe203 彡 0.50%, H20 彡 1% ；
高岭土的组成中 Si02 彡 43%, A1203 彡 36%, Fe203 ( 0.6%, H20 ( 1% ；
钠长石的组成中 Si02 彡 70%, A1203 彡 16%, Fe203 ( 0.45%, Na20+K20 彡 7.5%, H20 ( 1% ；
萤石的组成中CaF2彡80%, H20 ( 1% ；
复合澄清剂的组成中S03 ^ 21%，H20 ( 1%。复合澄清剂为硫锑酸钠混合溶液，购买于德阳泓源玻璃辅料有限公司，其商品名为澄清剂。
[0011]实施例1 称取下列重量的原料
白泥煅烧粉18kg ； 叶腊石33kg ； 白云石5kg ；
硬硼I丐石:5kg ； 白泡石:25kg ； 高岭土:8kg ；
钠长石:1.8kg份；萤石:2.5kg ； 复合澄清剂:0.4kg。
[0012]叶腊石的组成中Si02=75%，Al203=17%, Fe203=0.55%, H20=1% ；
白云石的组成中 Ca0=30%，Fe203=0.2%, Mg0=19.5%, H20=1% ；
硬硼钙石的组成中 Ca0=28%，Fe203=0.10%, Si02=6.5%, B203=39%, H20=1% ；
白泥煅烧粉的组成中 Ca0=80%，Fe203=0.2%，Mg0=3%, H20=1% ；
白泡石的组成中 Si02=81%，Al203=10%，Fe203=0.50%, H20=1% ；
高岭土的组成中 Si02=43%，Al203=36%, Fe203=0.6%, H20=1% ；
钠长石的组成中 Si02=70%, Al203=16%，Fe203=0.45%, Na20+K20=7.5%, H20=1% ；
萤石的组成中CaF2=80%，H20=1% ；
复合澄清剂的组成中S03=21%，H20=1%。
[0013]白泥煅烧粉的制备方法为:
在白泥废料中加入水混合搅拌，使其稀释并分散均匀，去除或者粉碎其中粗大颗粒物，然后进行过滤、浓缩得到脱水白泥；将脱水白泥烘干后于900°C下煅烧1小时，自然冷却到室温，得到白泥煅烧粉。
[0014]上述原料生产玻璃纤维的方法为:将按照配比混合均匀的原料在1500°C?1600°C下熔制，然后经过澄清、均化后进入作业通路，经800?5000孔的钼金漏板中流出，从钼金漏板中流出的温度控制在1280°C?1320°C，然后在其表面涂覆一层高分子乳液后，缠绕在车头上拉丝。
[0015]其中，萤石、白云石和白泥煅烧粉在熔制前过100目筛，硬硼钙石过200目筛，白泡石、叶腊石、高岭土过325目筛。
[0016]实施例2 称取下列重量的原料
白泥煅烧粉23kg ； 叶腊石38kg ； 白云石8kg ；
硬砸f丐石:8kg ； 白泡石:30kg ； 闻岭土:10kg ；
钠长石:2kg份；萤石:2.9kg ； 复合澄清剂:0.6kg。
[0017]叶腊石的组成中Si02=78%，Al203=19%, Fe203=0.45%，H20=1% ;余量为杂质或其余物质；
白云石的组成中Ca0=35%，Fe203=0.1%，Mg0=17%, H20=1% ;余量为杂质或其余物质；
硬硼钙石的组成中 Ca0=32%，Fe203=0.05%, Si02=5.5%，B203=42%, H20=1% ;余量为杂质或其余物质；
白泥煅烧粉的组成中Ca0=83%，Fe203=0.2%，Mg0=3%, H20=1% ;余量为杂质或其余物质； 白泡石的组成中Si02=83%，Al203=12%，Fe203=0.30%, H20=1% ;余量为杂质或其余物质； 高岭土的组成中Si02=46%，Al203=40%, Fe203=0.6%，H20=1% ;余量为杂质或其余物质；
钠长石的组成中 Si02=71%，Al203=18%，Fe203=0.45%, Na20+K20=8%, H20=1% ；
萤石的组成中CaF2=85%，H20=1% ；
复合澄清剂的组成中S03=26%，H20=1%
白泥煅烧粉的制备方法为:
在白泥废料中加入水混合搅拌，使其稀释并分散均匀，去除或者粉碎其中粗大颗粒物，然后进行过滤、浓缩得到脱水白泥；将脱水白泥烘干后于900°C下煅烧1小时，自然冷却到室温，得到白泥煅烧粉。
[0018]上述原料生产玻璃纤维的方法为:将按照配比混合均匀的原料在1500°C?1600°C下熔制，然后经过澄清、均化后进入作业通路，经800?5000孔的钼金漏板中流出，从钼金漏板中流出的温度控制在1280°C?1320°C，然后在其表面涂覆一层高分子乳液后，缠绕在车头上拉丝。
[0019]其中，萤石、白云石和白泥煅烧粉在熔制前过100目筛，硬硼钙石过200目筛，白泡石、叶腊石、高岭土过325目筛。
[0020]实施例3
称取下列重量的原料
白泥煅烧粉20kg ； 叶腊石35kg ； 白云石7kg ；
硬硼I丐石:6kg ； 白泡石:28kg ； 高岭土:9kg ；
钠长石:1.9kg份；萤石:2.9kg ； 复合澄清剂:0.5kg。
[0021]叶腊石的组成中Si02=76%，Al203=18%, Fe2O3=0.50%, H20=1% ；
白云石的组成中 Ca0=32%, Fe2O3=0.17%, MgO= 19 %，H2O=0.8% ；
硬硼钙石的组成中 Ca0=29%，Fe2O3=0.10%, Si02=6.3%, B203=40%, H20=1% ；
白泥煅烧粉的组成中 Ca0=81.5%，Fe2O3=0.2%，Mg0=3%, H20=1% ；
白泡石的组成中 Si02=81.3%, Al2O3=Il.3%, Fe2O3=0.50%, H2O=0.6% ；
高岭土的组成中 Si02=45%，Al203=38%, Fe2O3=0.6%, H20=1% ；
钠长石的组成中 Si02=72.3%, Al203=16%，Fe2O3=0.45%, Na20+K20=7.8%, H20=1% ；
萤石的组成中CaF2=82%，H20=1% ；
复合澄清剂的组成中S03=25%，H20=1%。
[0022]白泥煅烧粉的制备方法为:
在白泥废料中加入水混合搅拌，使其稀释并分散均匀，去除或者粉碎其中粗大颗粒物，然后进行过滤、浓缩得到脱水白泥；将脱水白泥烘干后于900°C下煅烧I小时，自然冷却到室温，得到白泥煅烧粉。
[0023]上述原料生产玻璃纤维的方法为:将按照配比混合均匀的原料在1500°C?1600°C下熔制，然后经过澄清、均化后进入作业通路，经800?5000孔的钼金漏板中流出，从钼金漏板中流出的温度控制在1280°C?1320°C，然后在其表面涂覆一层高分子乳液后，缠绕在车头上拉丝。
[0024]实验结果
将实施例广实施例3中的玻璃纤维进行化学检测，其成分指标为均符合国家标准，每个实施例的玻璃纤维指标如下:
实施例1中:固含量为8.0 ;pH值为3.5、原丝号数为290、原丝LOI为1.0%、分束率为90%、干纱水分为0.5% ;伸长率4.8%、强度极限3450MPa。
[0025]实施例2中:固含量为8.5 ;pH值为4.5、原丝号数为298、原丝LOI为1.2%、分束率为93%、干纱水分为0.43% ;伸长率5.2%、强度极限3810MPa。
[0026]实施例3中:固含量为8.3 ;pH值为5、原丝号数为310、原丝LOI为1.3%、分束率为92%、干纱水分为0.41% ;伸长率4.7%、强度极限3735MPa。
[0027]有上述实验和检测结果可以得知，使用白泥生产玻璃纤维是可行的，采用本发明提供的生产方法，不仅可以解决白泥废料的污染问题，而且将其用于生产玻璃纤维的原料，制得的玻璃纤维的质量较好，具有较大的前景。
【权利要求】
1.一种利用制浆造纸白泥生产玻璃纤维的方法，包括以下重量配比的原料: 白泥煅烧粉If 23份； 叶腊石33?38份； 白云石51份； 硬硼I丐石:5?8份； 白泡石:25?30份；高岭土:8?10份； 钠长石:1.8?2份；萤石:2.5?2.9份； 复合澄清剂:0.4?0.6份； 其中，所述白泥煅烧粉的制备方法为: 在白泥废料中加入水混合搅拌，使其稀释并分散均匀，去除或者粉碎其中粗大颗粒物，然后进行过滤、浓缩得到脱水白泥；将脱水白泥烘干后于900°C、50°C下煅烧I小时?2小时，自然冷却到室温，得到白泥煅烧粉； 其中，上述原料生产玻璃纤维的方法为:将按照配比混合均匀的原料熔制，拉丝制得玻璃纤维。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于:所述生产玻璃纤维的方法为:将按照配比混合均匀的原料在1500°C?1600°C下熔制，然后经过澄清、均化后进入作业通路，经800?5000孔的钼金漏板中流出，从钼金漏板中流出的温度控制在1280°C?1320°C，然后在其表面涂覆一层高分子乳液后，缠绕在车头上拉丝。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于:所述萤石、白云石和白泥煅烧粉在熔制前过100目筛，硬硼钙石过200目筛，白泡石、叶腊石、高岭土过325目筛。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于:原料的配比为 白泥煅烧粉20份； 叶腊石35份； 白云石7份； 硬硼钙石:6份； 白泡石:28份；高岭土:9份； 钠长石:1.9 kg份；萤石:2.7份； 复合澄清剂:0.5份。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于:所述叶腊石的组成中S12^ 75%，Al2O3 彡 17%, Fe2O3 ( 0.55%, H2O ( 1% ； 所述白云石的组成中 CaO 彡 30%, Fe2O3 ( 0.2%，MgO ( 19.5%，H2O ( 1% ； 所述硬硼钙石的组成中CaO彡28%, Fe2O3彡0.10%, S12彡6.5%, B2O3彡39%, H2O彡1%。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于:所述白泥煅烧粉的组成中CaO^ 80%，Fe2O3 ( 0.2%, MgO ( 3%, H2O ( 1%。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于:所述白泡石的组成中S12^ 81%，Al2O3 彡 10%, Fe2O3 ( 0.50%, H2O ( 1% ； 所述高岭土的组成中S12彡43%, Al2O3彡36%, Fe2O3彡0.6%, H2O彡1% ； 所述钠长石的组成中 S12 彡 70%, Al2O3 彡 16%, Fe2O3 彡 0.45%, Na2CHK2O 彡 7.5%,H2O ( 1% ； 所述萤石的组成中CaF2彡80%, H2O ( 1%。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于:所述复合澄清剂为硫锑酸钠混合溶液。
9.如权利要求1或8所述的方法，其特征在于:所述复合澄清剂的组成中SO3^ 21%，H2O ( 1%。
【文档编号】C03C13/00GK104402214SQ201410599903
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年10月31日 优先权日:2014年10月31日
【发明者】刘钢, 刘术明, 陈锐, 孙智 申请人:内江华原电子材料有限公司