CN104496191A - 岩棉及其利用高碱赤泥生产岩棉的方法 - Google Patents

岩棉及其利用高碱赤泥生产岩棉的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于岩棉的加工领域,具体涉及岩棉及其利用高碱赤泥生产岩棉的方法。该利用高碱赤泥生产岩棉的方法,包括以下步骤:(1)将赤泥、生石灰、硅石粉和粉煤灰充分混合,搅拌均匀后用压球机压制成赤泥球;(2)将压制成的所述赤泥球晾干后与块状的白云石和焦炭混匀,加入冲天炉熔融后,使用离心机成纤,并施加粘结剂生产出絮状矿物棉,然后通过后处理制成岩棉制品。本发明提供的该岩棉及其利用高碱赤泥生产岩棉的方法,不仅可以实现废物再利用,保护环境,而且能够降低岩棉的生产成本而且制成的岩棉具有较好的耐水性。

Description

岩棉及其利用高碱赤泥生产岩棉的方法
技术领域
本发明属于岩棉的加工领域,具体涉及岩棉及其利用高碱赤泥生产岩棉的方法。
背景技术
岩棉是一种无机的外墙外保温材料。以往岩棉材料在建筑市场的占有率大概为10%左右,但随着各界对建筑安全和消防认识的普遍提升,建筑业对岩棉材料的需求逐渐增加。2011年以来,岩棉板的价格由42元/平方米左右飙升至240元/平方米。
目前生产岩棉主要原料是玄武岩、高炉矿渣及白云岩等。将上述原料经高温熔融后,采用四轴离心机高速离心成纤维,同时喷入一定量粘结剂、防尘油、憎水剂后经集棉机收集、通过摆锤法工艺,加上三维法铺棉后进行固化、切割,形成不同规格和用途的岩棉产品。
但是作为原料玄武岩是一种天然矿产资源,开采和爆破的过程均会对环境造成影响,存在安全隐患且成本高,进而导致岩棉的生产成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种岩棉及其利用高碱赤泥生产岩棉的方法,不仅可以实现废物再利用,保护环境,而且能够降低岩棉的生产成本而且制成的岩棉具有较好的耐水性。
在本发明的目的是这样实现的:利用高碱赤泥生产岩棉的方法,包括以下步骤:
(1)将赤泥、生石灰、硅石粉和粉煤灰充分混合,搅拌均匀后用压球机压制成赤泥球;
(2)将压制成的所述赤泥球晾干后与块状的白云石和焦炭混匀,加入冲天炉熔融后,使用离心机成纤,并施加粘结剂生产出絮状矿物棉,然后通过后处理制成岩棉制品。
传统方法生产岩棉使用的玄武岩等原料,其开采困难,成本高,而且危险系数大,还会造成环境污染。
本发明实施例采用高碱赤泥为原料生产岩棉,使用的原料赤泥是氧化铝的生产废料,而该废料往往很难处理掉,而且堆放时还占用大量土地资源并污染环境。利用赤泥为主要原料的赤泥球替代玄武岩,不仅减少了玄武岩生产过程中产生的污染,消除爆破等产生的安全隐患,并可以治理高碱赤泥对环境的污染,减少堆放赤泥占用的土地资源,也降低了岩棉的生产成本。同时,通过本发明提供的方法生产的岩棉具有较好的耐水性,克服了矿渣棉纤维在潮湿环境中的稳定性下降缺陷。
进一步地,步骤(1)中,所述赤泥、生石灰、硅石粉和粉煤灰的加入量的质量比为(45-60):(8-12):(25-35):(8-14);
进一步地,所述赤泥、生石灰、硅石粉和粉煤灰的混合物的酸性系数(SiO2、Al2O3)/(CaO、MgO)大于1.6,同时SiO2/Al2O3大于2、CaO/MgO大于1。
进一步地,步骤(1)中,所述赤泥为高碱赤泥,所述高碱赤泥的湿度为5%-8%;
所述赤泥球的直径为7-9cm。
进一步地,步骤(2)中,所述熔融时的温度为1450-1500℃。
进一步地,步骤(2)中,所述后处理是通过加热加压固化和切割处理制成岩棉制品。
同时,本发明还提供了由权利要求1-6任一项所述的方法生产的岩棉。
进一步地,所述岩棉的化学组分为硅酸盐组分中的SiO2-Al2O3-CaO-MgO系,其主要矿物成分为:硅灰石Si3O9、铝方柱石{Na(K)4[Al(AlSi)Si2O8]3(Cl,F,OH,CO3,SO4)-Ca(Mg)4[Al(AlSi)Si2O8]3(Cl,F,OH,CO3,SO4)}和钙长石CaAl2Si6O16
通过本发明提供的方法生产的岩棉具有较好的耐水性,克服了矿渣棉纤维在潮湿环境中的稳定性下降缺陷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1本发明提供的岩棉制备流程图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
利用高碱赤泥生产岩棉的方法,包括以下步骤:
(1)将赤泥、生石灰、硅石粉和粉煤灰充分混合,搅拌均匀后用压球机压制成赤泥球。
优选地,步骤(1)中,所述赤泥、生石灰、硅石粉和粉煤灰的加入量的质量比为(45-60):(8-12):(25-35):(8-14);更优选地,所述赤泥、生石灰、硅石粉和粉煤灰的加入量的质量比为(50-55):(9-10):(28-32):(10-12).
为了提高制成的岩棉的品质,使其中的各个成分含量达到平衡,优选地,所述赤泥、生石灰、硅石粉和粉煤灰的混合物的酸性系数(SiO2、Al2O3)/(CaO、MgO)大于1.6,同时SiO2/Al2O3大于2、CaO/MgO大于1。更优选,硅石粉和粉煤灰的混合物的酸性系数(SiO2、Al2O3)/(CaO、MgO)为1.6-3.0,同时SiO2/Al2O3为3-5、CaO/MgO为2-8。
为了能够很好地其其他成分混合,优选地,所述赤泥为高碱赤泥,所述高碱赤泥的湿度为5%-8%;更优选为6%-7%;制成的赤泥球的直径为7-9cm。
(2)将压制成的所述赤泥球晾干后与块状的白云石和焦炭混匀,加入冲天炉熔融后,使用离心机成纤,并施加粘结剂生产出絮状矿物棉,然后通过后处理制成岩棉制品。
其中,熔融时的温度优选为1450-1500℃。
后处理和传统方法类似,通过加热加压固化和切割处理制成岩棉制品。
传统方法生产岩棉使用的玄武岩等原料,其开采困难,成本高,而且危险系数大,还会造成环境污染。本申请人目前在同行业中还未发现有使用赤泥、尤其是高碱赤泥为原料生产岩棉的案例,所以本发明提供的是一个全新的生产方法。
本发明提供的岩棉的方法中,使用的原料赤泥是氧化率的生产废料,而该肥料往往很难处理掉,而且堆放时还占用大量土地资源并污染环境。利用赤泥为主要原料的赤泥球替代玄武岩,不仅减少了玄武岩生产过程中产生的污染,消除爆破等产生的安全隐患,并可以治理高碱赤泥对环境的污染,减少堆放赤泥占用土地资源,降低生产成本。
同时,本发明还提供了所述的方法生产的岩棉。制成的岩棉的化学组分为:硅酸盐组分中的SiO2-Al2O3-CaO-MgO系。
为了提高岩棉的防水性能,优选地,所述岩棉的主要矿物成分为:硅灰石Si3O9、铝方柱石{Na(K)4[Al(AlSi)Si2O8]3(Cl,F,OH,CO3,SO4)-Ca(Mg)4[Al(AlSi)Si2O8]3(Cl,F,OH,CO3,SO4)}和钙长石CaAl2Si6O16。这些矿物均不具备水硬特性,遇水变化很小。
通过本发明提供的方法生产的岩棉具有较好的耐水性,克服了矿渣棉纤维在潮湿环境中的稳定性下降缺陷。
实施例1:
将湿度为5%的赤泥、生石灰、硅石粉和粉煤灰以质量比为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数(SiO2、Al2O3)/(CaO、MgO)大于1.6,同时SiO2/Al2O3大于2、CaO/MgO大于1。搅拌均匀后用压球机压制成直径为7-8cm的赤泥球。
将压制成的所述赤泥球晾干后与块状的白云石和焦炭混匀,加入冲天炉在1460℃下熔融后,使用离心机成纤,并施加粘结剂生产出絮状矿物棉,然后通过加热加压固化和切割处理制成岩棉制品。
实施例2:
将湿度为8%的赤泥、生石灰、硅石粉和粉煤灰以质量比为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数(SiO2、Al2O3)/(CaO、MgO)大于1.6,同时SiO2/Al2O3大于2、CaO/MgO大于1。搅拌均匀后用压球机压制成直径为8-9cm的赤泥球。
将压制成的所述赤泥球晾干后与块状的白云石和焦炭混匀,加入冲天炉在1450℃下熔融后,使用离心机成纤,并施加粘结剂生产出絮状矿物棉,然后通过加热加压固化和切割处理制成岩棉制品。
如图1所示,将赤泥球、白云岩、焦炭投入翻斗加料机中,通过翻斗加料机将其加入冲天炉,冲天炉周部设有冷却塔、水池、热交换器、高压风机,在冲天炉中熔融之后,进行甩丝,之后再进行集棉,同时给其中计量加入粘接剂,之后进行固化、剪切最终制成岩棉板入库。
本发明提供的方法生产的岩棉,和使用传统方法以玄武岩、高炉矿渣为原料生产的矿棉其性能指标对比如下表1:
表1
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.利用高碱赤泥生产岩棉的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将赤泥、生石灰、硅石粉和粉煤灰充分混合,搅拌均匀后用压球机压制成赤泥球;
(2)将压制成的所述赤泥球晾干后与块状的白云石和焦炭混匀,加入冲天炉熔融后,使用离心机成纤,并施加粘结剂生产出絮状矿物棉,然后通过后处理制成岩棉制品。
2.根据权利要求1所述的利用高碱赤泥生产岩棉的方法,其特征在于,
步骤(1)中,所述赤泥、生石灰、硅石粉和粉煤灰的加入量的质量比为(45-60):(8-12):(25-35):(8-14)。
3.根据权利要求2所述的利用高碱赤泥生产岩棉的方法,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数(SiO2、Al2O3)/(CaO、MgO)大于1.6,同时SiO2/Al2O3大于2、CaO/MgO大于1。
4.根据权利要求1所述的利用高碱赤泥生产岩棉的方法,其特征在于,
步骤(1)中,所述赤泥为高碱赤泥,所述高碱赤泥的湿度为5%-8%;
所述赤泥球的直径为7-9cm。
5.根据权利要求1所述的利用高碱赤泥生产岩棉的方法,其特征在于,
步骤(2)中,所述熔融时的温度为1450-1500℃。
6.根据权利要求1所述的利用高碱赤泥生产岩棉的方法,其特征在于,
步骤(2)中,所述后处理是通过加热加压固化和切割处理制成岩棉制品。
7.由权利要求1-6任一项所述的方法生产的岩棉。
8.根据权利要求7所述的岩棉,其特征在于,
所述岩棉的化学组分为硅酸盐组成中的SiO2-Al2O3-CaO-MgO系,其矿物成分为:
硅灰石Si3O9、铝方柱石{Na(K)4[Al(AlSi)Si2O8]3(Cl,F,OH,CO3,SO4)-Ca(Mg)4[Al(AlSi)Si2O8]3(Cl,F,OH,CO3,SO4)}和钙长石CaAl2Si6O16
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