岩棉及其利用高碱赤泥生产岩棉的方法
【专利摘要】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。
【专利说明】岩棉及其利用高碱赤泥生产岩棉的方法
【技术领域】
[0001] 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】
[0002] 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。
[0003]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。
[0004] 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】
[0005] 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。
[0006] 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：
[0007] (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；
[0008] (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。
[0009] 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。
[0010] 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。
[0011] 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)；
[0012] 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（Si02、Al 2O3)/ (CaO、MgO)大于 1. 6,同时 SiO2Al2O3大于 2、CaO/MgO 大于 1。
[0013] 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% ;
[0014] 所述赤泥球的直径为7_9cm。
[0015] 进一步地，步骤（2)中，所述熔融时的温度为1450-1500°C。
[0016] 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。
[0017] 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。
[0018] 进一步地，所述岩棉的化学组分为硅酸盐组分中的SiO2-Al2O 3-CaO-MgO系，其主 要矿物成分为：硅灰石 Si3O9、铝方柱石{Na(K)4[Al(AlSi)Si20 8]3(Cl，F，0H，C03, SO4)- Ca (Mg)4 [Al (AlSi) Si2O8] 3 (Cl，F，0H，C03, S04)}和钙长石 CaAl2Si6016。
[0019] 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。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 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。
[0021] 图1本发明提供的岩棉制备流程图。
【具体实施方式】
[0022] 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。
[0023] 利用高碱赤泥生产岩棉的方法，包括以下步骤：
[0024] (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。
[0025] 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) ·
[0026] 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（Si0 2、Al2O3) ACaO、MgO)大于1. 6,同时 SiO2Al2O3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（Si0 2、 Al2O3V(CaCKMgO)为 1. 6-3. 0,同时 SiO2Al2O3为 3-5、CaO/MgO 为 2-8。
[0027] 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。
[0028] (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。
[0029] 其中，熔融时的温度优选为1450-1500 °C。
[0030] 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。
[0031] 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。
[0032] 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。
[0033] 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。
[0034] 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Si3O 9、铝 方柱石{Na ⑷ 4 [Al (AlSi) Si2O8] 3 (Cl，F，0H，C03, SO4) - Ca (Mg) 4 [Al (AlSi) Si2O8] 3 (Cl，F，0H， C03, SO4M和钙长石CaAl2Si6O16。这些矿物均不具备水硬特性，遇水变化很小。
[0035] 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。
[0036] 实施例1 :
[0037] 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（Si02、Al2O 3V(CaCKMgO)大于 1. 6,同时Si02/Al203大于2、CaO/MgO大于1。搅拌均勾后用压球机压制成直径为7-8cm的 赤泥球。
[0038] 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°C 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。
[0039] 实施例2 :
[0040] 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（Si02、Al2O3V(CaCKMgO)大于 1. 6,同时Si02/Al203大于2、CaO/MgO大于1。搅拌均勾后用压球机压制成直径为8-9cm的 赤泥球。
[0041] 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°C 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。
[0042] 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。
[0043] 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 :
[0044] 表 1
[0045]
【权利要求】
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（Si02、Al203V(Ca0、Mg0)大于 1. 6,同时 Si02/Al203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°C。
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Si02-Al203_Ca0-Mg0系，其矿物成分为： 硅灰石 Si309、铝方柱石{恥船4[六1仏151)5120 8]3((：1，卩，011，0)3,304)- Ca(Mg)4[Al(AlSi)Si208]3(Cl，F，OH，C0 3, S04)}和钙长石 CaAl2Si6016。
【文档编号】C03C13/06GK104496191SQ201410675530
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月21日 优先权日:2014年11月21日
【发明者】刘志学 申请人:刘志学