专利名称：一种利用工业固体废弃物制取超细无机纤维的方法
技术领域：
本发明涉及一种超细无机纤维的制备方法，具体涉及一种利用工业固 体废弃物制备超细无机纤维的方法。
背景技术：
随着工业生产的迅猛发展，我国工业固体废弃物的排放量日益增大， 特别是以各种矿渣、尾矿、煤矸石、粉煤灰为代表的工业固体废弃物堆存
量越来越大。目前，我国工业固体废弃物的年产量已经达到8亿吨，累计 堆存量超过67亿吨。此秀工业固体废弃物除少部分作为路基和烧审lj水泥 外，大部分露天堆放。据估计，全菌工业固体废弃物堆存占地面积达100多 万亩，其中农田约10万亩。未经处置的工业固体废弃物堆存在城市工业 区和河滩荒地上，风吹雨淋，成为严重的污染源，固体废弃物的污染问题 已成为我国重要的环境问题之一。人们已经对充分利用工业固体废弃物进 行了多方面的研究。
发明内容
本发明的目的在于提供一种充分利用工业固体废弃物、减少环境污 染，变废为宝的利用工业固体废弃物制取超细无机纤维的方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是首先将工业固体废弃物 中Si:Al:Ca元素的质量含量调整为19 26: 15 22: 8 12，然后将其粉 碎至粒径为5-20 ii m的颗粒；将粉碎后的颗粒加入高温熔炼转化炉中，在 1500度 1600度熔融，采用双涡流除尘机对熔炼过程进行除尘、脱硫；
将熔化的原料通过离心高速成纤设备及渣球分离，制成直径为o. 01
0.05mm、长度为0. 8 8mm的超细无机纤维；在制得的超细无机纤维中加 入纤维质量0. 8% 1. 5%的离子型铝锆酸酯软化改性剂通过干法或湿法 对超细无机纤维进行表面改性处理即可。
本发明通过对工业固体废弃物如高温炉渣，选矿、选煤废渣，电厂燃 料、废气脱硫废渣中的Si:Al:Ca元素进行合理配比后研磨造粒，高温炉
熔炼转化，制成超细无机纤维，再将制得的超细无机纤维利用离子型铝锆 酸酯软化改性剂进行表面改性处理，提高了纤维的柔软性，改变了表面电 荷性，增强无机纤维与植物纤维或有机体的亲和力，从而可以作为众多领 域所用材料的替代品，如造纸纤维原料，新型保温、蓄冷、吸音、防火轻 质建筑材料，以及用于城市绿化、农业保水的基材，塑料行业填料，高速 公路改性沥青增强填料等。.本发明充分利用工业固体废弃物，减少了环境 污染。
具体实施例方式
实施例1:首先将工业固体废弃物中Si:Al:Ca元素的质量含量调整为 19: 20: 12，然后将其粉碎至粒径为5-20um的颗粒；将粉碎后的颗粒加 入高温熔炼转化炉中，在1500度 1600度熔融，采用双涡流除尘机对熔 炼过程进行除尘、脱硫，其除尘效率在95%以上，脱硫效率在80%以上， 可以满足项目烟气污染防治要求；将熔化的原料通过离心高速成纤设备及 渣球分离，制成直径为0. 02咖、'长度为5腿的超细无机纤维；在制得的超 细无机纤维中加入纤维质量0. 8%的离子型铝锆酸酯软化改性剂通过干法 或湿法对超细无机纤维进行表面改性处理，以提高纤维的柔软性，改变表 面电荷性，增强无机纤维与植物纤维或有机体的亲和力，以保证该无机纤 维在作为众多领域所用材料的替代品时与相处基质材料有很好的相容性 和分散性。
实施例2:首先将工业固体废弃物中Si:Al:Ca元素的质量含量调整为 23: 17: 10，然后将其粉碎至粒径为5-20iim的颗粒；将粉碎后的颗粒加 入高温熔炼转化炉中，在1500度 1600度熔融，采用双涡流除尘机对熔 炼过程进行除尘、脱硫；将熔化的原料通过离心高速成纤设备及渣球分离， 制成直径为0. 04mm、长度为8mm的超细无机纤维；在制得的超细无机纤维 中加入纤维质量1. 2%的离子型铝锆酸酯软化改性剂通过干法或湿法对超 细无机纤维进行表面改性处理即可。
实施例3:首先将工业固体废弃物中Si:Al:Ca元素的质量含量调整为 26: 22: 8，然后将其粉碎至粒径为5-20um的颗粒；将粉碎后的颗粒加 入高温熔炼转化炉中，在1500度 1600度熔融，采用双涡流除尘机对熔 炼过程进行除尘、脱硫；将熔化的原料通过离心高速成纤设备及渣球分离， 制成直径为0. Olmm、长度为2nim的超细无机纤维；在制得的超细无机纤维 中加入纤维质量1. 0%的离子型铝锆酸酯软化改性剂通过干法或湿法对超 细无机纤维进行表面改性处理即可。
实施例4:首先将工业固体废弃物中Si:Al:Ca元素的质量含量调整为 20: 19: il，然后将其殺碎至粒径为5-20um的颗粒；将粉碎后的颗粒加 入高温熔炼转化炉中，在1500度 1600度熔融，采用双涡流除尘机对熔 炼过程进行除尘、脱硫；将熔化的原料通过离心高速成纤设备及渣球分离， 制成直径为0. 05mm、长度为0. 8mm的超细无机纤维；在制得的超细无机纤 维中加入纤维质量1. 5%的离子型铝锆酸酯软化改性剂通过干法或湿法对 超细无机纤维进行表面改性处理即可。 实施例5:首先将工业固体废弃物中Si :A1 :Ca元素的质量含量调整为 24: 15: 9,然后将其粉碎至粒径为5-20 n m的颗粒；将粉碎后的颗粒加 入高温熔炼转化炉中，在1500度 1600度熔融，采用双涡流除尘机对熔 炼过程进行除尘、脱硫；将熔化的原料通过离心高速成纤设备及渣球分离, 制成直径为0. 03mm、长度为3mm的超细无机纤维；在制得的超细无机纤维 中加入纤维质量1. 3%的离子型铝锆酸酯软化改性剂通过干法或湿法对超 细无机纤维进行表面改性处理即可。
实施例6:首先将工业固体废弃物中Si:Al :Ca元素的质量含量调整为 25: 21: 12,然后将其粉碎至粒径为5-20um的颗粒；将粉碎后的颗粒加 入高温熔炼转化炉中，在1500度 1600度熔融，采用双涡流除尘机对熔 炼过程进行除尘、脱硫；将熔化的原料通过离心高速成纤设备及渣球分离， 制成直径为0. 02mm、长度为7mm的超细无机纤维；在制得的超细无机纤维 中加入纤维质量0. 9%的离子型铝锆酸酯软化改性剂通过干法或湿法对超 细无机纤维进行表面改性处理即.可。
按照本发明的制备方法制得的超细无机纤维可以作为众多领域所用 材料的替代品，如造纸纤维原料，新型保温、蓄冷、吸音、防火轻质建筑 材料，以及用于城市绿化、农业保水的基材，塑料行业填料，高速公路改 性沥青增强填料等。
权利要求
1、利用工业固体废弃物制取超细无机纤维的方法，其特征在于1)首先将工业固体废弃物中Si∶Al∶Ca元素的质量含量调整为19～26∶15～22∶8～12，然后将其粉碎至粒径为5-20μm的颗粒；2)将粉碎后的颗粒加入高温熔炼转化炉中，在1500度～1600度熔融，采用双涡流除尘机对熔炼过程进行除尘、脱硫；3)将熔化的原料通过离心高速成纤设备及渣球分离，制成直径为0.01～0.05mm、长度为0.8～8mm的超细无机纤维；4)在制得的超细无机纤维中加入纤维质量0.8％～1.5％的离子型铝锆酸酯软化改性剂通过干法或湿法对超细无机纤维进行表面改性处理即可。
2、根据权利要求1所述的利用工业固体废弃物制取超细无机纤维的 方法，其特征在于首先将工业.固体废弃物中Si:Al:Ca元素的质量含量 调整为19: 20: 12，然后将其粉碎至粒径为5-20 u m的颗粒；将粉碎后的 颗粒加入高温熔炼转化炉中，在1500度 1600度熔融，采用双涡流除尘 机对熔炼过程进行除尘、脱硫，其除尘效率在95%以上，脱硫效率在80% 以上，可以满足项目烟气污染防治要求；将熔化的原料通过离心高速成纤 设备及渣球分离，制成直径为0.02mm、长度为5mm的超细无机纤维；在制 得的超细无机纤维中加入纤维质量0. 8%的离子型铝锆酸酯软化改性剂通 过干法或湿法对超细无机纤维进.行表面改性处理，以提高纤维的柔软性， 改变表面电荷性，增强无机纤维与植物纤维或有机体的亲和力，以保证该 无机纤维在作为众多领域所用材料的替代品时与相处基质材料有很好的相容性和分散性。
3、 根据权利要求1所述的利用工业固体废弃物制取超细无机纤维的 方法，其特征在于首先将工业固体废弃物中Si:Al:Ca元素的质量含量 调整为23: 17: 10，然后将其粉碎至粒径为5-20um的颗粒；将粉碎后的 颗粒加入高温熔炼转化炉中，在1500度 1600度熔融，采用双涡流除尘 机对熔炼过程进行除尘、脱硫；将熔化的原料通过离心高速成纤设备及渣 球分离，制成直径为0. 04咖、长度为8mm的超细无机纤维；在制得的超细 无机纤维中加入纤维质量1. 2%的离子型铝锆酸酯软化改性剂通过干法或 湿法对超细无机纤维进行表面改性处理即可。
4、 根据权利要求1所述的利用工业固体废弃物制取超细无禾几纤维的 方法，其特征在于首先将工业固体废弃物中Si:Al:Ca元素的质量含量 调整为26: 22: 8，然后将其粉碎至粒径为5-20txm的颗粒；将粉碎后的 颗粒加入高温熔炼转化炉中，在1500度 1600度熔融，采用双涡流除尘 机对熔炼过程进行除尘、脱硫；将熔化的原料通过离心高速成纤设备及渣 球分离，制成直径为0. Olnim、长度为2mm的超细无机纤维；在制得的超细 无机纤维中加入纤维质量1. 0%的离子型铝锆酸酯软化改性剂通过干法或 湿法对超细无机纤维进行表面改性处理即可。
5、 根据权利要求1所述的利用工业固体废弃物制取起细无t几纤维的 方法，其特征在于首先将工业固体废弃物中Si:Al:Ca元素的质量含量 调整为20: 19: 11，然后将其粉碎至粒径为5-20um的颗粒；将粉碎后的 颗粒加入高温熔炼转化炉中，在1500度 1600度熔融，采用双涡流除尘 机对熔炼过程进行除尘、脱硫；将熔化的原料通过离心高速成纤设备及渣 球分离，制成直径为0. 05mm、长度为0. 8mm的超细无机纤维；在制得的超细无机纤维中加入纤维质量1. 5%的离子型铝锆酸酯软化改性剂通过干法 或湿法对超细无机纤维进行表面改性处理即可。
6、 根据权利要求1所述的利用工业固体废弃物制取超细无机纤维的 方法，其特征在于首先将工业固体废弃物中Si:Al:Ca元素的质量含量 调整为24: 15: 9，然后将其粉碎至粒径为5-20um的颗粒；将粉碎后的 颗粒加入高温熔炼转化炉中，在1500度 1600度熔融，采用双涡流除尘 机对熔炼过程进行除尘、脱硫；将熔化的原料通过离心高速成纤设备及渣 球分离，制成直径为0. 03訓、长度为3mm的超细无机纤维；在制得的超细 无机纤维中加入纤维质量1. 3%的离子型铝锆酸酯软化改性剂通过干法或 湿法对超细无机纤维进行表面改性处理即可。
7、 根据权利要求1所述的利用工业固体废弃物制取超细无机纤维的 方法，其特征在于首先将工业固体废弃物中Si:Al:Ca元素的质量含量 调整为25: 21: 12，然后将其粉碎至粒径为5-20um的颗粒；将粉碎后的 颗粒加入高温熔炼转化炉中，在1500度 1600度熔融，采用双涡流除尘 机对熔炼过程进行除尘、脱硫；将熔化的原料通过离心高速成纤设备及渣 球分离，制成直径为0. 02mm、长度为7mm的超细无机纤维；在制得的超细 无机纤维中加入纤维质量0. 9%的离子型铝锆酸酯软化改性剂通过干法或 湿法对超细无机纤维进行表面改性处理即可。
全文摘要
利用工业固体废弃物制取超细无机纤维的方法，通过对工业固体废弃物如高温炉渣，选矿、选煤废渣；电厂燃料、废气脱硫废渣中的Si∶Al∶Ca元素进行合理配比后研磨造粒，高温炉熔炼转化，制成超细无机纤维，再将制得的超细无机纤维利用离子型铝锆酸酯软化改性剂进行表面改性处理，提高了纤维的柔软性，改变了表面电荷性，增强无机纤维与植物纤维或有机体的亲和力，从而可以作为众多领域所用材料的替代品，如造纸纤维原料，新型保温、蓄冷、吸音、防火轻质建筑材料，以及用于城市绿化、农业保水的基材，塑料行业填料，高速公路改性沥青增强填料等。本发明充分利用工业固体废弃物，减少了环境污染。
文档编号C04B14/38GK101168479SQ20071001883
公开日2008年4月30日 申请日期2007年10月9日 优先权日2007年10月9日
发明者郑小鹏, 陈均志 申请人:上海榕新实业有限公司;陕西科技大学