CN103193383A

CN103193383A - 一种用赤泥生产无机纤维的工艺方法

Info

Publication number: CN103193383A
Application number: CN2013101135054A
Authority: CN
Inventors: 张勇; 张欣
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-04-03
Filing date: 2013-04-03
Publication date: 2013-07-10

Abstract

本发明为一种用赤泥生产无机纤维的工艺方法，属于赤泥综合利用领域，工艺方法的步骤为：首先对赤泥进行固化处理，再压制成块或棒状；块或棒状物料再加入焦炭形成主料；主料经高温熔融，形成熔融液；熔融液上部为无机纤维溶液，无机纤维溶液由离心机甩丝处理，甩出丝状纤维丝再经软化处理形成无机纤维；熔融液下部为铁溶液，提铁处理。工艺简单，不产生尾渣，对环境没有二次污染，治理彻底，实现了赤泥的综合利用。能彻底达到对赤泥治理的目的，符合国家环保要求。

Description

一种用赤泥生产无机纤维的工艺方法

技术领域

本发明属于赤泥综合利用领域，特别是一种利用赤泥生产无机纤维的工艺方法。

背景技术

赤泥是铝土矿经“拜耳法”提出氧化铝后产生的残渣。赤泥的产生量与生产方法及矿石品位有关，一般每生产1吨氧化铝就会产生1-1.7吨的矿渣，这些矿渣因富含氧化铁而呈红褐色，被称之为赤泥，属于有害固体废物，原料品位越低，赤泥产生量越大。中国作为世界第4大氧化铝生产国，每年排放的赤泥高达数千万吨。大量的赤泥不能充分有效的利用，只能依靠大面积的堆场堆放，不仅侵占大量的土地，而且污染周边环境。随着排放量的不断增加，还会构成严重的安全隐患。在赤泥中，还有相当多的无机物及部分金属伴生矿，不提取利用还会造成资源的巨大浪费。

目前对赤泥的综合利用一般以提铁处理为主，但从实际运营看，赤泥提铁成本较高，提铁后的粉灰又造成二次污染。提铁后的赤泥作为墙体材料、作路基材料使用，质量需进一步检验；作为塑料型材、微晶玻璃板材、赤泥陶粒使用，需要量很少。

无机纤维﹙俗称岩棉﹚是一种新型的保温、隔燃、吸声材料，无机纤维具有无毒、无味、耐酸碱、抗老化、抗菌等特点，性能稳定持久。其综合特性是传统保温吸声材料所无法比拟的，可广泛应用于船舶、冶金、电力、建筑等行业。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用赤泥生产无机纤维的工艺方法，工艺简单。

本发明是这样实现的：

一种用赤泥生产无机纤维的工艺方法，其特征在于包括下述工艺步骤：首先赤泥中加入固化剂，并搅拌混合，再压制成块或棒状物料块或棒状物料加入焦炭混合后生成主料；主料在熔化炉中进行高温熔融，形成熔融液；熔融液上部为无机纤维溶液，无机纤维溶液流至离心机，由离心机甩丝处理，甩出丝状纤维丝，同时对高温丝状纤维丝雾状喷射软化剂，制得无机纤维，收集；熔融液下部为铁溶液，提铁处理回收形成面包铁。

本发明采用上述方案后，利用赤泥为主要原料生产无机纤维，工艺简单，不产生尾渣，对环境没有二次污染，实现了赤泥的综合利用，达到了彻底治理的目的，符合国家环保要求。

生产的无机纤维应用范围广，使用量大。赤泥的综合利用可消耗大量赤泥，一条中等规模的生产线日处理赤泥可达200吨。通过成本核算, 生产成本低，利润高，具有较高的经济效益。

附图说明

附图为本发明的工艺流程框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明。

赤泥是制铝工业提取氧化铝时排出的污染性废渣，检测结果表明：赤泥熔点为1200～1250℃，碱度PH值10～12，粒度为0.08～0.25μm，相对密度2.7～2.9，表观相对密度0.8～1.0。其化学成分随不同的生产工艺有所不同而轻微不同，主要的矿物组成为钙铝黄长石(Ca2Al2 SiO7 ) 、石英( SiO2) 、钙铁榴石(Ca3 Fe2 + 3( SiO4 )3 )和钙钛榴石(Ca3 TiFeSi3O12 )。

下表为赤泥的主要化学成分分析：

组成	SiO2	Fe2O3	Al2O3	CaO	Na2O	K2O	MgO	TiO2
									质量分数	20-22	8-10	5-7	42-46	2-2.3	0.2-0.4	1-1.5	2-2.2

本发明是以赤泥为主要原料生产无机纤维，主要包括固化、压块或棒、加焦碳、熔融、分离、提铁、甩丝、软化等工艺步骤。首先从赤泥料场运送赤泥，赤泥经粉碎进行预处理后，在赤泥中加入固化剂进行均匀混合处理，赤泥与固化剂充分搅拌形成混合配料；固化剂采用水泥或土壤固化剂，赤泥与固化剂的重量比为100：5。土壤固化剂是一种由多种无机、有机材料合成的用于固化各类土壤的工程材料。混合配料由机械高压进行压块或棒处理，压制成块或棒状。对块或棒状物料通过自然晾干的方式进行成型养护。养护好的块或棒状物料中加入焦炭混合后生成主料，主料中块或棒状物料与焦炭的重量比为4:1。主料由喂料机送入熔化炉中进行高温熔融，熔化炉采用冲天炉，高温熔融的温度为1400-1700℃，时间为20分钟左右，主料在冲天炉中形成熔融液。熔融液上部为无机纤维溶液，下部为铁溶液，由于铁溶液比重相对纤维溶液较大，故铁溶液在高温熔融状态下，沉积在冲天炉的最下底部，当铁溶液在冲天炉的底部达到一定量后，通过冲天炉侧下底部的出铁口流出，完成提铁处理，产出的粗铁主要成分为铁，还含有碳、硅等少量元素，经铸铁模具回收形成面包铁。上部的无机纤维溶液从冲天炉的侧底部上口流出，直接流入离心机进行甩丝处理，离心机采用四滚离心机，转速为2800转/分，四滚离心机高速度旋转，将无机纤维溶液以极高的速度从四滚离心机甩出，形成丝状纤维丝。在丝状纤维丝遇冷变硬前，同时对甩出的丝状纤维丝雾状喷射软化剂，进行软化处理，形成直径3～7ｕｍ，长度7～20ｃｍ的无机纤维，无机纤维可由鼓风机吹入集棉装置收集，最后对无机纤维进行除尘处理即可。软化剂由尿酸树脂胶液与水按2：100的重量比配合而成，软化剂用量与无机纤维溶液的重量比为5：100。

本方法充分利用了赤泥固体废料中的Al2O3、SiO2、Na2O、CaO及Fe2O3的资源，生产出的无机纤维主要成分为SiO2、CaO，所占的比例达到百分之九十以上，Al2O3、Na2O、MgO比例都较小，完成符合无机纤维的技术指标要求。

用本方法可产无机纤维70％以上、粗面包铁10％以上，12％以上的烧失量。用本方法生产的无机纤维再加粘合剂，经600-700℃加温定型，固化加工而制成的无机纤维板﹙俗称岩棉板﹚，具有不燃、无毒、质轻、导热系数低、吸音性能好、绝缘、化学稳定性能好、耐腐蚀性高、使用周期长等特点，施工及安装便利、节能效果显著，具有很高的性价比。无机纤维板制作过程中切割下的边角废料及从四滚离心机甩出的未成丝废料可经再压块输送回炉，再利用。

为验证本发明的技术效果，通过对10吨赤泥按上述方法小试生产，共生产无机纤维7.3吨、产出粗铁1.05吨﹙由于小试生产使用的不是专用炉，粗铁杂质较多，没有真正制成面包铁﹚。效益分析：原料﹙赤泥不计成本﹚主要为水泥、焦碳和软化剂，生产成本500元／吨，无机纤维成品价800元／吨。每吨原料可生产0.7吨以上无机纤维和0.1吨以上面包铁。每吨原料可获毛利润约400元以上。

Claims

1.一种用赤泥生产无机纤维的工艺方法，其特征在于包括下述工艺步骤：首先赤泥中加入固化剂，并搅拌混合，再压制成块或棒状物料；块或棒状物料加入焦炭混合后生成主料；主料在熔化炉中进行高温熔融，形成熔融液；熔融液上部为无机纤维溶液，无机纤维溶液流至离心机，由离心机甩丝处理，甩出丝状纤维丝，同时对高温丝状纤维丝雾状喷射软化剂，制得无机纤维，收集；熔融液下部为铁溶液，提铁处理回收形成面包铁。

2.根据权利要求1所述的一种用赤泥生产无机纤维的工艺方法，其特征在于：固化处理中，赤泥与固化剂按照100：5的重量比进行配料。

3.根据权利要求1或2所述的一种用赤泥生产无机纤维的工艺方法，其特征在于：生成主料块或棒状物料与焦炭按照4:1的重量比进行混合。

4.根据权利要求3所述的一种用赤泥生产无机纤维的工艺方法，其特征在于：所述固化剂采用水泥或土壤固化剂。

5.根据权利要求4所述的一种用赤泥生产无机纤维的工艺方法，其特征在于：所述软化剂由尿酸树脂胶液与水按2：100的重量比配合而成，软化剂用量与无机纤维溶液的重量比为5：100。

6.根据权利要求5所述的一种用赤泥生产无机纤维的工艺方法，其特征在于：熔化炉高温熔融时的温度为1400-1700℃；离心机采用四滚离心机，其转速为2800转/分。

7.根据权利要求6所述的一种用赤泥生产无机纤维的工艺方法，其特征在于：所述的最终产品无机纤维的直径3～7ｕｍ，长度7～20ｃｍ。