本发明属于材料领域,具体涉及一种赤泥渣的利用方法。
背景技术:
2015年,我国氧化铝产量为5898.0万吨,产生赤泥约7000万吨,至2015年底,赤泥累计堆存量约3.8亿吨,赤泥利用率不到5%。每生产1吨Al2O3,可产生1.0~1.8吨赤泥,赤泥大量堆积既占用土地又污染环境,更是资源的浪费。目前对赤泥的利用除了直接使用外,部分研究将赤泥提铁,渣铁分离后产生的赤泥渣仍无法大量利用。本研究主要以还原提铁后的赤泥渣为主料,掺和一定配比的辅料制备性能良好的岩棉,实现对赤泥的完全回收利用,并产生高额的附加值。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题在于克服前述技术存在的缺陷,为此本发明提出一种赤泥渣的利用方法,将赤泥经除铁工艺还原—熔分提铁后,产生的液态熔分尾渣经调制后,通过离心机甩棉制备岩棉。
制备的岩棉作为阻热保温和隔音材料,各项理化指标满足用玄武岩等物料制备岩棉的建筑用纤维国标范围,纤维直径≤7.0微米、含水率≤10%、渣球含量≤10%。既有效利用废弃物又能产生很高的经济价值,生产出的产品性能优良。
本发明是一种利用赤泥渣为主要原料制备岩棉的技术方法,赤泥渣的主要化学成分为SiO2,Al2O3、CaO、另有少量的MgO、FeO,NaO。化学成分与玄武岩化学成分接近,是制备岩棉的主要原料,添加少量白云石、电石渣、粉煤灰等调制赤泥渣化学成分,以适应岩棉的配方要求。
以赤泥渣、少量白云石、粉煤灰等为原料合成岩棉,主要工艺流程如图1所示为调质剂混合细磨—均质保温—离心甩棉—固化成型。
本发明的一种赤泥渣的利用方法,包括以下步骤:
(1)赤泥经还原—熔分提铁后,液态熔渣装入电炉中加热保温,熔分赤泥渣为75~90重量份,辅料为10~30重量份。
(2)将辅料混匀磨细,磨细后的辅料投入熔融态下的赤泥渣中,升温,之后在惰性气氛下恒温至物料完全熔化并均化,得到熔融态物料;
(3)将熔融态物料经溜槽倒出,同时甩丝,形成的纤维进入沉降室,添加粘结剂,喷吹高压风,得到岩棉;
(4)将岩棉放入固化炉冷却,然后成型打包,得到岩棉板。
其中,步骤(1)中熔分赤泥渣主要化学成分包括SiO2、Al2O3、CaO、MgO、FeO、NaO。
其中,步骤(1)中辅料包括白云石、电石渣、粉煤灰。
其中,步骤(2)中升温至1450~1550℃。
其中,步骤(2)中惰性气氛下恒温时间为2~3h。
其中,步骤(3)中采用四辊离心机以转速5000~6000r/min的转速进行甩丝。
其中,步骤(4)中岩棉在固化炉中冷却的时间为30~50min。
本发明还公开了一种采用赤泥渣的利用方法生产的岩棉,其中岩棉的纤维直径≤7.0微米、含水率≤10%、渣球含量≤10%,优选地,岩棉的纤维直径为4.0~7.0微米、含水率0.1~0.5%、渣球含量≤7%,岩棉的理化指标满足用玄武岩等物料制备岩棉的建筑用纤维国标。
本发明公开的赤泥渣的利用方法具有以下优点:
(1)本发明在熔分赤泥渣中直接投料生产岩棉,充分利用了熔分赤泥渣的热量,生产工艺不仅成本低还可以带来可观的经济效益,同时解决了固废堆放的问题。
(2)本发明工业流程紧凑,降低了整个工序的能耗,并生产出合格的岩棉产品。
附图说明
图1为本发明采用赤泥渣生产岩棉的主要工艺流程图。
具体实施方式
为充分公开的目的,以下将结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明。
实施例1
如图1所示,转底炉还原处理后的赤泥渣,熔分提铁后熔融态下加入辅料,其中熔分赤泥渣为87重量份,辅料为13重量份,赤泥渣和调质剂的化学成分如表1所示,酸度系数MK=1.8。
表1赤泥渣和调质剂的化学成分 重量份
将白云石、电石渣、粉煤灰等调质剂按一定比例混合均匀,细磨至200目以下的比例为90%以上,投入熔态下的赤泥渣中搅拌。随后放入电炉中升温至1500℃,惰性气氛下恒温3h至物料完全熔化并均化。将熔融态物料经溜槽倒出,同时用四辊离心机在速率5000r/min的功率下甩丝,形成的纤维进入沉降室。添加粘结剂,喷吹高压风得到岩棉。将岩棉送入固化炉,冷却30min,即可成型打包,得到性能指标优良的岩棉板,其中岩棉纤维直径为4.8微米、含水量为0.32%、渣球含量为6.1%。
实施例2
如图1所示,转底炉还原处理后的赤泥渣,熔分提铁后熔融态下加入辅料,其中熔分赤泥渣为80重量份,辅料为20重量份,赤泥渣和调质剂的化学成分如表2所示,酸度系数MK=1.66。
表2赤泥渣和调质剂的化学成分 重量份
将白云石、电石渣、粉煤灰等调质剂按一定比例混合均匀,细磨至200目以下的比例为90%以上,投入熔态下的赤泥渣中搅拌。随后放入电炉中升温至1450℃,惰性气氛下恒温2.5h至物料完全熔化并均化。将熔融态物料经溜槽倒出,同时用四辊离心机在速率5500r/min的功率下甩丝,形成的纤维进入沉降室。添加粘结剂,喷吹高压风得到岩棉。将岩棉送入固化炉,冷却50min,即可成型打包,得到性能指标优良的岩棉板,其中岩棉纤维直径为5.5微米、含水量为0.26%、渣球含量为4.8%。
实施例3
如图1所示,转底炉还原处理后的赤泥渣,熔分提铁后熔融态下加入辅料,其中熔分赤泥渣为75重量份,辅料为25重量份,赤泥渣和调质剂的化学成分如表3所示,酸度系数MK=2.59。
表3赤泥渣和调质剂的化学成分 重量份
将白云石、电石渣、粉煤灰等调质剂按一定比例混合均匀,细磨至200目以下的比例为90%以上,投入熔态下的赤泥渣中搅拌。随后放入电炉中升温至1550℃,惰性气氛下恒温2h至物料完全熔化并均化。将熔融态物料经溜槽倒出,同时用四辊离心机在速率6000r/min的功率下甩丝,形成的纤维进入沉降室。添加粘结剂,喷吹高压风得到岩棉。将岩棉送入固化炉,冷却40min,即可成型打包,得到性能指标优良的岩棉板,其中岩棉纤维直径为5.2微米、含水量为0.16%、渣球含量为4.5%。
实施例4
如图1所示,转底炉还原处理后的赤泥渣,熔分提铁后熔融态下加入辅料,其中熔分赤泥渣为90重量份,辅料为10重量份,赤泥渣和调质剂的化学成分如表4所示,酸度系数MK=2.52。
表4赤泥渣和调质剂的化学成分 重量份
将白云石、电石渣、粉煤灰等调质剂按一定比例混合均匀,细磨至200目以下的比例为90%以上,投入熔态下的赤泥渣中搅拌。随后放入电炉中升温至1530℃,惰性气氛下恒温2.5h至物料完全熔化并均化。将熔融态物料经溜槽倒出,同时用四辊离心机在速率6000r/min的功率下甩丝,形成的纤维进入沉降室。添加粘结剂,喷吹高压风得到岩棉。将岩棉送入固化炉,冷却45min,即可成型打包,得到性能指标优良的岩棉板,其中岩棉纤维直径为6.4微米、含水量为0.39%、渣球含量为6.8%。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。