一種二次銅尾渣的利用方法與流程
2023-07-23 17:36:16
本發明屬於建築材料領域，具體涉及一種二次銅尾渣的利用方法。
背景技術：
火法冶煉生產1噸精銅將產生2～3噸銅渣，目前我國銅渣已累計超過2500萬噸，銅渣大量堆積既佔用土地又汙染環境，更是資源的浪費。當前對銅渣的研究多是提取銅渣中有價元素。但提取有價元素後的銅渣尾渣仍無法大量利用。本研究主要以銅渣尾渣為主料，摻和一定配比的輔料製備性能良好的巖棉，實現銅渣的回收利用，產生高額的附加值。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題在於克服前述技術存在的缺陷，為此本發明提出了對銅渣經還原—熔分提鐵工藝，對熱態尾渣進行利用製備礦棉的方法。該方法有效利用固廢資源，節能環保且經濟效益可觀。
製備的礦棉作為阻熱保溫和隔音材料，各項理化指標滿足用玄武巖等原材料製備礦棉的建築用纖維國標範圍，纖維直徑≤7.0微米、含水率≤10％、渣球含量≤10％。既有效利用廢棄物又能產生很高的經濟價值，生產出的產品性能優良。
一種利用二次銅尾渣為主要原料製備礦棉的技術方法，二次銅尾渣的主要化學成分為SiO2，Al2O3、CaO、另有少量的MgO、FeO。化學成分與玄武巖化學成分接近，是製備礦棉的主要原料，添加少量白雲石、高鋁礬土調質銅尾渣化學成分，以適應礦棉的配方要求。
以二次銅尾渣、少量白雲石及高鋁礬土為原料合成礦棉，如圖1所示，主要工藝流程為調質劑混合細磨—均質保溫—離心甩棉—固化成型。
本發明公開了一種二次銅尾渣的利用方法，包括以下步驟：
(1)銅渣經還原、熔分提鐵後得到液態熔分二次銅尾渣，液態熔分二次銅尾渣裝入高溫爐中加熱保溫，得到熔融態二次銅尾渣；
(2)將調質劑混勻磨細得到混合調質劑，磨細後的混合調質劑投入熔融態二次銅尾渣中，升溫並在惰性氣氛下恆溫至物料完全熔化並均化，得到熔融態物料，其中調質劑為白雲石、高鋁礬土；
(3)將熔融態物料經溜槽倒出，同時甩絲，形成的纖維進入沉降室，添加粘結劑，噴吹高壓風，得到礦棉；
(4)將礦棉放入固化爐，冷卻，成型打包，得到礦棉板。
其中，步驟(1)中熔分二次銅尾渣化學成分包含：SiO2、Al2O3、CaO、MgO、FeO。
其中，步驟(1)中熔分二次銅尾渣重量份為70～85，步驟(2)中調質劑重量份為15～30。
其中，步驟(2)中白雲石重量份為30～55，高鋁礬土重量份為45～70。
其中，步驟(2)中升溫至1400～1500℃。
其中，步驟(2)中惰性氣氛下恆溫時間為1～2h。
其中，步驟(3)中採用四輥離心機進行甩絲。
其中，步驟(4)中礦棉在固化爐中冷卻的時間為30～50min。
本發明還公開了一種採用二次銅尾渣的利用方法生產的礦棉，其中礦棉纖維直徑≤7.0微米、含水率≤5％、渣球含量≤8％，礦棉的理化指標滿足用玄武巖等物料製備礦棉的建築用纖維國標。
優選地，其中礦棉纖維直徑4～6微米、含水率0.1～0.5％、渣球含量≤7％。
本發明公開的二次銅尾渣的利用方法具有以下優點：
(1)本發明在熔分二次銅尾渣中直接投料生產礦棉，充分利用了熔分二次銅尾渣的熱量，生產工藝不僅成本低還可以帶來可觀的經濟效益，同時解決了固廢堆放的問題。
(2)本發明工業流程緊湊，降低了整個工序的能耗，並能夠生產出合格的礦棉產品。
附圖說明
圖1為本發明採用二次銅尾渣生產礦棉的主要工藝流程圖。
具體實施方式
為充分公開的目的，以下將結合附圖和實施例對本發明做進一步的詳細說明。
實施例1
如圖1所示，轉底爐還原處理後的二次銅尾渣，熔分提鐵後熔融態下加入調質劑，其中熔分二次銅尾渣重量份為85，主要化學成分為SiO2＝47.2％，Al2O3＝19.3％，CaO＝18％，FeO＝6.7％，MgO＝5.1％，白雲石和高鋁礬土調質劑重量份為15，其中SiO2+Al2O3+CaO+MgO的總量達90％。將白雲石和高鋁礬土調質劑按白雲石重量份為55，高鋁礬土重量份為45的比例混合均勻，細磨至200目以下的比例為90％以上，投入熔態下的二次銅尾渣中攪拌，放入高溫爐中升溫至1450℃，惰性氣氛下恆溫2h至物料完全熔化並均化，熔融態物料經溜槽倒出，同時用四輥離心機甩絲，形成的纖維進入沉降室，添加粘結劑，噴吹高壓風。得到的礦棉進入固化爐，冷卻35min，即可成型打包，得到性能指標優良的礦棉板，其中礦棉纖維直徑為4.4微米、含水量為0.18％、渣球含量為7％。
實施例2
如圖1所示，轉底爐還原處理後的二次銅尾渣，熔分提鐵後熔融態下加入調質劑，其中熔分二次銅尾渣重量份為80，主要化學成分為SiO2＝49.3％，Al2O3＝18.3％，CaO＝16.2％，FeO＝5.5％，MgO＝4.7％，白雲石和高鋁礬土調質劑重量份為20，其中SiO2+Al2O3+CaO+MgO的總量達90％，將白雲石和高鋁礬土調質劑按白雲石重量份為30，高鋁礬土重量份為70的比例混合均勻，細磨至200目以下的比例為90％以上，投入熔態下的二次銅尾渣中攪拌，放入高溫爐中升溫至1480℃，惰性氣氛下恆溫1.5h至物料完全熔化並均化，熔融態物料經溜槽倒出，同時用四輥離心機甩絲，形成的纖維進入沉降室，添加粘結劑，噴吹高壓風。得到的礦棉進入固化爐，冷卻50min，即可成型打包，得到性能指標優良的礦棉板，其中礦棉纖維直徑為6.0微米、含水量為0.27％、渣球含量為8％。
實施例3
如圖1所示，轉底爐還原處理後的二次銅尾渣，熔分提鐵後熔融態下加入調質劑，其中熔分二次銅尾渣重量份為70，主要化學成分為SiO2＝47.6％，Al2O3＝21.3％，CaO＝18.2％，FeO＝4.5％，MgO＝5.4％，白雲石和高鋁礬土調質劑重量份為30，其中SiO2+Al2O3+CaO+MgO的總量達90％，將白雲石和高鋁礬土調質劑按白雲石重量份為40，高鋁礬土重量份為60的比例混合均勻，細磨至200目以下的比例為90％以上，投入熔態下的二次銅尾渣中攪拌，放入高溫爐中升溫至1500℃，惰性氣氛下恆溫1h至物料完全熔化並均化，熔融態物料經溜槽倒出，同時用四輥離心機甩絲，形成的纖維進入沉降室，添加粘結劑，噴吹高壓風。得到的礦棉進入固化爐，冷卻30min，即可成型打包，得到性能指標優良的礦棉板，其中礦棉纖維直徑為4.5微米、含水量為0.36％、渣球含量為6％。
實施例4
如圖1所示，轉底爐還原處理後的二次銅尾渣，熔分提鐵後熔融態下加入調質劑，其中熔分二次銅尾渣重量份為75，主要化學成分為SiO2＝47.5％，Al2O3＝21.3％，CaO＝18.2％，FeO＝5.3％，MgO＝4.7％，白雲石和高鋁礬土調質劑重量份為25，其中SiO2+Al2O3+CaO+MgO的總量達90％，將白雲石和高鋁礬土調質劑按白雲石重量份為45，高鋁礬土重量份為55的比例混合均勻，細磨至200目以下的比例為90％以上，投入熔態下的二次銅尾渣中攪拌，放入高溫爐中升溫至1400℃，惰性氣氛下恆溫1h至物料完全熔化並均化，熔融態物料經溜槽倒出，同時用四輥離心機甩絲，形成的纖維進入沉降室，添加粘結劑，噴吹高壓風。得到的礦棉進入固化爐，冷卻40min，即可成型打包，得到性能指標優良的礦棉板，其中礦棉纖維直徑為5.0微米、含水量為0.17％、渣球含量為6.5％。
以上所述實施例僅表達了本發明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。