熔融黃磷爐渣直接製造礦棉的方法
2023-05-28 06:09:26 1
專利名稱：熔融黃磷爐渣直接製造礦棉的方法
技術領域：
本發明屬於將黃磷爐渣轉變為礦物棉的無機材料及其加工技術範疇。
背景技術：
電爐黃磷是質量優良的化工原材料，在無機，特別是有機磷化工行業中有著不可被取代的廣泛用途，不足的是生產能耗高，每產一噸黃磷，耗電15000度左右，同時排出1400℃的熔融爐渣10噸之多，存在環境汙染。目前國內外的黃磷廠均是將其熔融爐渣水淬成粒化渣長期堆放，有的用作矽肥、水泥和免燒磚的原料，價值最多也只有100-200元/噸。其實，按成份論，此種渣的成份已接近礦物棉的組成範圍。眾所周知，礦物棉是一種保溫隔熱材料，廣泛用於電力、冶金、石油、化工、輕紡和機械等行業的熱網、管道及600℃以下的熱容器的保溫隔熱，在民用建築，特別是華北、東北及西北地區，隔牆內也大量使用，年耗70-80萬噸，而我國目前的產量只15萬噸左右，每年還需大量進口，售價在2500元/噸以上。當前生產礦棉均是以焦炭將高爐礦渣等工業爐渣在沖天爐內熔化，經過噴吹或四輥離心機甩絲而成。此種工藝，設備成熟，為國內外大量採用，但此工藝存在沖天爐煙氣的二次環境汙染，與冶金工業爭奪冶金焦炭，每產一噸礦棉要排放一噸CO2的缺點。
衡量礦棉質量優劣的主要參數之一是酸度係數礦棉Mk＝1.2～1.4，優質礦棉——巖棉Mk＝2～2.6，總之Mk高的礦棉質量要好。利用黃磷爐渣有兩個優勢，其一是可利用熱能高，黃磷爐渣排出的料溫在1400-1500℃；其二是已熔化的渣可以是成纖維的礦物原料。CN1021572C和CN1031216A專利，直接將黃磷爐渣製成礦棉，此種工藝優點是利用了黃磷爐渣的熱量，但產品礦棉的Mk＝0.85左右，小於1.2，且纖維的pH＝8.5～8.9。已知凡是pH＞7的礦棉屬於最不穩定纖維，抗水性差，接觸潮溼空氣易粉化，特別在550-600℃容易析晶，產生粗大的黃長石結晶，使纖維結構破壞而粉化，故此種產品無實用價值。若是在熔融渣中添加富含SiO2和Al2O3的礦物質，將其熔化、均勻化後再成棉，此種產品Mk可達1.2以上，而成合格的礦棉。
發明內容
本發明目的是提供一種熔融黃磷爐渣直接製造礦棉的方法。
實現本發明目的的技術方案是在黃磷爐渣流出時，隨著加入一定量的鋁土礦粉，粘土礦粉或高鋁粉煤灰等礦物質，讓其流入一個均勻化爐中，均勻化爐是一個內設有剛玉攪拌器，石墨棒或純鐵棒為電極的電爐。使添加料加熱、熔化，與熔渣形成均勻的熔融體，均勻化了的熔融體流經一出料口，對準下部的四輥離心機制棉。在收集礦棉的室裡分離渣球，噴入酚醛樹脂溶液。在流水線上熱壓成一定厚度的棉板，也可在流水線上製成礦棉保溫管殼和粒狀棉等產品。
一種以熔融黃磷爐渣直接製造礦棉的方法，其特徵是在黃磷爐渣排出口附近，增設一個給粉機和均勻化爐，給粉機向流出黃磷爐渣供給富含Al2O3和SiO2的粉料物質，用以調整熔渣的酸度係數Mk＝1.2-2.6，均勻化爐用以將黃磷爐渣和其粉料物質熔融均勻化。
所述的富含Al2O3和SiO2的粉料物質為鋁土礦粉、粘土礦粉、電廠高鋁粉煤灰、矽石粉礦物質中的任一種或多種的混合。
所述的均勻化爐是用鐵棒或石墨棒為電極，剛玉攪拌器攪拌均勻化熔融體電爐，使熔融體達到1400-1450℃高溫。
圖1是本發明流程示意圖
具體實施例方式 實施例1 國內某黃磷廠電爐功率為1500KVA。熔融爐渣組成見表-1(冷卻後取樣分析)。
表-1黃磷爐渣化學組成 重量(％)
在熔渣流出口附近，勻速加入鋁土礦粉，粘土礦粉和矽石粉，混合料流入一個長方形均勻化電爐內，爐內插入200×40毫米純鐵棒電極三根由調壓變壓器控制加熱料溫達到1400±50℃，電極消耗不斷下插補充，在爐的前部分1/3處設有水冷卻的剛玉攪拌器兩個，使熔體組份均勻化。電爐出料口下方對準四輥離心機入口，離心甩絲製成礦棉、在收集礦棉室裡負壓分離渣球和收集散礦棉，同時按礦棉重量的3％-5％噴霧酚醛樹脂水溶液；再熱壓成厚度為50毫米的礦棉板，經切割成一定尺寸，打包即成棉板產品。礦棉的分析數據見表-2，礦棉纖維性能測試數據見表-3。
表-2礦棉分析數據
表-3礦棉纖維性能測試
權利要求
1.一種以熔融黃磷爐渣直接製造礦棉的方法，其特徵是，在黃磷爐渣排出口附近，增設一個給粉機和均勻化爐，給粉機向流出黃磷爐渣供給富含Al2O3和SiO2的粉料物質，用以調整熔渣的酸度係數Mk＝1.2-2.6，均勻化爐用以將黃磷爐渣和其粉料物質熔融均勻化。
2.根據權利要求1所述的以熔融黃磷爐渣直接製造礦棉的方法，其特徵是，所述的富含Al2O3和SiO2的粉料物質為鋁土礦粉、粘土礦粉、電廠高鋁粉煤灰、矽石粉礦物質中的任一種或多種的混合。
3.根據權利要求1所述的以熔融黃磷爐渣直接製造礦棉的方法，其特徵是，所述的均勻化爐是用鐵棒或石墨棒為電極，剛玉攪拌器攪拌均勻化熔融體電爐，使熔融體達到1400-1450℃高溫。
全文摘要
本發明提供了一種熔融黃磷爐渣直接製造礦棉的方法。該方法是在黃磷爐渣排渣口附近增設一個添加富含Al2O3和SiO2的礦物粉料的加料器和一個電熱均勻化爐，加富含Al2O3和SiO2的礦物粉料將熔料的組成調整到礦棉的酸度係數度Mk＝1.2-2.6的範圍內，然後通過電熱均勻化爐將黃磷爐渣和粉料物質熔融均勻化，再以噴吹或四輥離心機成棉，再加工成棉板，棉管殼和粒狀棉等產品。
文檔編號C03B37/00GK101759356SQ200910273130
公開日2010年6月30日 申請日期2009年12月8日 優先權日2009年12月8日
發明者姚鼎文, 姚寧 申請人:武漢凌派化工科技有限公司