一种利用赤泥生产无机纤维的工艺方法与流程

本发明属于无机纤维生产领域，涉及一种利用赤泥生产无机纤维的工艺方法，具体涉及一种利用赤泥为主料通过电熔融炉生产无机纤维即岩棉的工艺方法。

背景技术：

利用赤泥生产无机纤维已有专利报道：如，中国专利200910048598.0，其方法是在赤泥中加入反应剂进行中和，再加入调配剂、助流剂等冲天炉进行高温熔化，熔体经高速离心机甩成无机纤维。其技术需要对赤泥加酸进行中和，工艺复杂，生产成本高，用酸作中和剂，在高温熔融过程中会产生有害的气体，对环境有一定的影响。

再如，利用赤泥、粉煤灰和氧化钙含量较高的生石灰、工业固体废物电石渣、磷渣、镁渣为原料在冲天炉进行高温熔化生产无机纤维，在专利﹙cn102001823a﹚文件的几个实施例中﹙赤泥配比最高用量50％﹚，其方法是在赤泥中加入氧化钙含量较高的工业固体废物如：粉煤灰、电石渣、磷渣、镁渣等，在与赤泥配料生产无机纤维中没有使赤泥真正占主料，赤泥配比用量不足50％，其配方也不相同。在查到的文件的几个实施例中生产出的无机纤维只能勉强达到“矿棉”技术指标，而不能达到国家级“岩棉”技术标准，特别是“酸度系数”指标。

在专利号为2015106684305，用赤泥为主料生产无机纤维的工艺方法中所提供的方法是赤泥、固化剂、酸度系数调节剂，按照一定比例进行配料，赤泥用量在70-90％，均匀混合强力加压压制成球块状物料自然晾干固化形成主料再与焦炭或天然气按一定比例混合，在冲天炉进行高温熔融，形成熔融液，熔体经高速离心机甩成无机纤维。用这种方法，在高温熔融过程中冲天炉会产生有害的气体和粉尘，虽然经过治理，但是对环境还是有一定的影响，不符合环保要求。

技术实现要素：

针对以上问题和国家新的环保要求，本发明提供了一种利用赤泥为主料通过电熔融炉生产无机纤维的工艺方法，对专利号2015106684305的“用赤泥为主料生产无机纤维工艺方法”的熔融工段的进一步优化和改进。

本发明提供一种利用赤泥生产无机纤维的工艺方法，其主要步骤包括：

1)用赤泥作为主料加入固化剂混合均匀；

2)将步骤1)所得物料通过电熔融炉进行高温熔融，形成熔融液；

3)将步骤2)所得熔融液由离心机甩丝制得无机纤维；

其中，所述电熔融炉的电极为石墨电极。

进一步的，所述固化剂包括水泥，所述赤泥和水泥按1:0.1～0.15的比例混合均匀，电熔融炉将熔融温度控制在1450～1500℃。

进一步的，在步骤1)中还加入配料，配料包括酸度系数调节剂。

具体的，所述酸度系数调节剂包括粒度小于0.5cm的玄武岩碎石，所述固化剂包括水泥。所述步骤1)中，所述赤泥、水泥和玄武岩碎石按1：0.1～0.15：0.15的比例搅拌混合均匀，压制成球块状物料；所述步骤2)中，电熔融炉将熔融温度控制在1500～1550℃。

或，使用粒度小于0.3cm的硅碎石作为酸度系数调节剂，所述固化剂为水泥。所述步骤1)中，所述赤泥、水泥和硅碎石按1:0.1～0.15:0.1～0.15的比例混合均匀，压制成球块状物料；所述步骤2)中，将球块状物料通过电熔融炉进行高温熔融，形成熔融液，电熔融炉的熔融温度控制在1650-1700℃。

此外，也可在步骤2)中加入酸度系数调节剂，所述酸度系数调节剂包括粒度为2～3cm的玄武岩碎石，所述固化剂为水泥。所述步骤1)中，所述赤泥和水泥按1：0.1～0.15的比例搅拌混合均匀；所述步骤2)中，球块状物料和玄武岩碎石按1：0.1～0.3的比例混合，通过电熔融炉进行高温熔融，形成熔融液,所述电熔融炉的熔融温度控制在1550-1600℃。

进一步的，以上各方案中，在步骤1)的物料混合均匀后，压制成球块状物料再自然晾干固化。

本发明的有益效果在于，本发明提供的利用赤泥生产无机纤维的工艺方法，首先用赤泥为主料进行配料搅拌，再高压制成球块状固化，球块状物料经电熔融炉高温熔融，形成熔融液，由于电熔融炉采用石墨电极，在电熔融炉运行时石墨电极始终在消耗状态，每吨熔融液约消耗3-4kg石墨电极,石墨电极的碳正好对铁起到了还原剂的作用，所以在熔融状态下可将赤泥中多余的铁进行提铁处理，熔融液上部为无机纤维熔液、熔融液下部为铁熔液，电熔融炉设计生产时出铁时不影响出棉、出棉不影响出铁、适合长期连续运行，且电熔融炉炉温高、调温方便、融化量大、便于自动化控制。

熔融液上部为无机纤维溶液，由离心机甩丝生成无机纤维及系列产品；熔融液下部为铁溶液，提铁处理。为达到国家最新环保政策的要求，使用该种生产无机纤维的方法，赤泥球块在电熔融炉高温熔融过程中不产生尾渣、尾气、粉尘、废水，对环境没有二次污染，能大量消耗赤泥，从而有效治理赤泥污染，对赤泥治理彻底，实现了赤泥的综合利用，并能生产出高附加值的无机纤维(岩棉)系列产品。该种无机纤维生产方式生产成本低，具有十分明显的经济效益、社会和环保效益。

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，下面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，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1流程示意图。

图2为本发明实施例2、4流程示意图。

图3为本发明实施例3流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

下面对本发明中出现的关键术语进行解释。

实施例1

用赤泥为主料加入固化剂制球，通过电熔融炉生产无机纤维。赤泥、水泥按1：0.1～0.15的比例搅拌混合均匀，强力加压压制成球块状物料，自然晾干固化。再用球块通过电熔融炉进行高温熔融，形成熔融液，熔融温度控制在1450-1500℃，由离心机甩丝，制得无机纤维，由无机纤维形成系列产品。

其中，电熔融炉的电极为石墨电极，在电熔融炉运行时石墨电极始终在消耗状态，每吨熔融液约消耗3-4kg石墨电极,石墨电极的碳正好对铁起到了还原剂的作用，所以在熔融状态下可将多余的铁进行提铁处理，因此，熔融液上部为无机纤维熔液、熔融液下部为铁熔液。

此外，所述电熔融炉采用耐高碱、耐高温的炉衬。赤泥球块在电热高温熔融状态下通过耐高碱、耐高温炉衬与电熔融炉壳隔离，可很好的解决赤泥的高碱性对电熔融炉壳的腐蚀问题。

用赤泥为主料只加入水泥生产无机纤维，赤泥用量可达到85～90％。最终生产出的无机纤维系列产品只能是矿棉指标产品。无机纤维成品率可达75％以上。用此方法生产的无机纤维产品的酸度系数在1.4～1.6间，无机纤维产品的保温系数、纤维长度、纤维直径、630℃的形变率等均达到国家级或优于国家级“矿棉”技术指标。熔融液下部为铁熔液，进行提铁处理。铁作为副产品含量可达10％以上。

实施例2

在实施例1的基础上进行配方的改进，用赤泥为主料加入固化剂、酸度系数调节剂(玄武岩碎石淆粒度小于0.5cm)配料制球生产无机纤维。用赤泥、水泥、玄武岩碎石淆按1：0.1～0.15：0.15的比例搅拌混合均匀，强力加压制球自然晾干固化。再用球块通过电熔融炉进行高温熔融，熔融温度控制在1500-1550℃，形成熔融液,由离心机甩丝，生产无机纤维，由无机纤维形成系列产品。

利用赤泥为主料通过电熔融炉生产无机纤维的工艺方法，充分利用赤泥和固化剂、酸度系数调节剂中的si、ca、fe、al、na、mg元素资源，可减少赤泥对环境的污染，变废为宝。通过试生产和工艺改进，生产的无机纤维及系列产品的保温系数、纤维长度、纤维直径、650℃的形变率等均达到国家级或优于国家级“矿棉、岩棉”技术指标。

使用该方法生产岩棉赤泥用量可达到70～75％。用此方法生产的无机纤维产品的酸度系数在1.7～1.8间，无机纤维产品的保温系数、纤维长度、纤维直径、650℃的形变率等均达到国家级“岩棉”技术指标。熔融液下部为铁熔液，进行提铁处理。铁作为副产品含量可达10％以上。

实施例3

用赤泥为主料加入固化剂、酸度系数调节剂(用玄武岩碎石子粒度2-3cm)配料生产无机纤维。用赤泥为主料加入固化剂,用赤泥、水泥按1：0.1～0.15的比例搅拌混合均匀，强力加压制成球块状自然晾干固化。再用加入固化剂的赤泥球块、玄武岩玄武岩碎石子按1：0.1～0.3的比例混合，通过电熔融炉进行高温熔融，形成熔融液,熔融温度控制在1550-1600℃，由离心机甩丝，生产无机纤维，由无机纤维形成系列产品。

赤泥用量可达到70～80％。用此方法生产的无机纤维产品的酸度系数在1.8～2.0间，无机纤维产品的保温系数、纤维长度、纤维直径、650℃的形变率等均达到国家级或优于国家级“岩棉”技术指标。熔融液下部为铁熔液，进行提铁处理，铁作为副产品含量可达8-10％。

实施例4

用赤泥为主料加入固化剂、酸度系数调节剂(用硅碎石粒度小于0.3cm)配料制球生产无机纤维。固化剂用普通水泥，酸度系数调节剂用硅碎石配料。赤泥、水泥、硅碎石按1：0.1～0.15：0.1～0.15:的比例搅拌混合均匀，强力加压压制成球块状物料固化，再用球块通过电熔融炉进行高温熔融，形成熔融液,熔融温度控制在1650-1700℃，由离心机甩丝，形成熔融液,生产无机纤维，由无机纤维形成系列产品。

赤泥用量可达到70～80％。用此方法生产的无机纤维产品的酸度系数在1.8～2.0间，无机纤维产品的保温系数、纤维长度、纤维直径、650℃的形变率等均优于国家级“岩棉”技术指标。熔融液下部为铁熔液，进行提铁处理，铁作为副产品，含量可达8-10％。

本发明有益效果在于：利用赤泥为主料通过电熔融炉生产无机纤维的工艺方法，赤泥球块在电熔融炉高温熔融过程中不会产生有害的气体和粉尘，对环境没有影响，电熔融炉温高、调温方便、融化量大、便于自动化控制、熔融液上部为无机纤维熔液、熔融液下部为铁熔液，电熔融炉设计生产时出铁时不影响出棉、出棉不影响出铁、适合长期连续运行；

同时，该种无机纤维生产方式能大量消耗赤泥，从而有效治理赤泥污染，生产成本低，且没有二次污染的同时，生产高附加值的符合国家标准的无机纤维系列产品，具有十分明显的经济效益、社会和环保效益。

此外，本发明作为专利号为cn201510668430.5用赤泥为主料生产无机纤维工艺方法的熔融工段的进一步优化和改进。由原来的冲天炉改进为电熔融炉熔融生产无机纤维，改进后原来的生产线部分设备如脱硫、脱硝、粉尘处理、尾气预热换热器、废气二次利用、富氧供氧系统、助燃供氧系统、熔化炉风机、一氧化碳焚烧炉、尾气预热换热器、脱硫、除尘、循环水池等部分设备不需安装使用，相对降低了一次性设备投资和长期运行维修成本。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。