CN111410431A

CN111410431A - 一种镍铁熔渣直接制备高酸度系数矿物棉的方法

Info

Publication number: CN111410431A
Application number: CN202010333734.7A
Authority: CN
Inventors: 张富信; 张金良; 黄忠源; 李凤善; 刘猛; 薛曼龄; 陈欣舒; 徐子涵; 赵贵州
Original assignee: Beijing Metallurgical Equipment Research Design Institute Co Ltd
Current assignee: Beijing Metallurgical Equipment Research Design Institute Co Ltd
Priority date: 2020-04-24
Filing date: 2020-04-24
Publication date: 2020-07-14

Abstract

本发明公开了一种镍铁熔渣直接制备高酸度系数矿物棉的方法，包括将放渣口排放出的处于熔融状态的红土矿冶炼镍铁的镍铁渣通过熔渣分流，得到熔渣流股，并通过活动溜槽将熔渣流股引流至成纤设备，进行成纤，得到矿物棉；其中，所述镍铁渣的化学组成为：SiO₂40～55wt.％，Al₂O₃1～10wt.％，CaO 0.5～5wt.％，MgO 25～35wt.％，Fe₂O₃10～25wt.％，Cr₂O₃0.5～2wt.％；所述镍铁渣的排渣温度为1400～1600摄氏度，黏度为0.5～1Pa·s；熔渣流股的流量为2t/h，在熔渣分流和熔渣流股引流过程中，所述镍铁渣的温度下降50～100摄氏度，黏度为1～3Pa·s。本发明可以直接将红土镍矿冶炼炉的放渣口流出的镍铁熔渣制备矿物棉，不需要进行补热，因此工艺简单，能耗降低，可以进一步提高制备矿物棉的效率，以及进一步降低制备矿物棉的能耗。

Description

一种镍铁熔渣直接制备高酸度系数矿物棉的方法

技术领域

本发明涉及固体废物二次利用技术领域，特别是涉及一种镍铁熔渣直接制备高酸度系数矿物棉的方法。

背景技术

随着我国红土矿冶炼镍铁合金行业规模逐渐发展扩大，镍铁渣的排放量也逐渐增大。近年来，我国镍铁渣的年排放量超过3000万吨，镍铁渣成为我国继铁渣、钢渣和赤泥之后的第四大冶炼渣，并且镍铁熔渣蕴含大量的显热。目前，我国镍铁熔渣主要通过水淬工艺处理，水淬后的镍铁渣进行堆砌或深海填埋处理，浪费熔渣显热资源，占用大量土地资源，造成严重环境污染，为镍铁冶炼的健康绿色可持续发展带来严峻挑战。因此，研究镍铁熔渣的资源和显热高附加值利用对我国乃至世界镍铁行业的发展具有重要意义。

镍铁熔渣制备矿物棉可以实现资源和显热的双重高附加值利用，据计算，与冲天炉生产矿物棉工艺相比，熔渣直接生产矿物棉可节能约70％。现有技术中对镍铁熔渣的利用有如下方案：专利<CN200810011626.7>提出以红土镍矿为基础原料，将温度1450～1500摄氏度、酸度系数≥1.25的镍铁熔渣注入电力保温炉内，将熔体调整并保持在1350～1400摄氏度的范围内然后将镍铁熔渣转化为优质矿棉纤维；由于镍铁熔渣在电力保温炉内调整并保持温度，该方法工艺复杂，能耗提高，且生产的矿物棉酸度系数较低，应用受限。专利<CN201210590245.5>和<CN 201210592611.0>提出将液态红土镍矿电炉冶炼渣与铝供体进行混合，将所得到的混合物进行制丝，得到矿物棉；由于液态红土镍矿冶炼渣与铝供体在电加热容器中进行混合，该方法工艺复杂，能耗提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种镍铁熔渣直接制备高酸度系数矿物棉的方法，通过镍铁熔渣直接制备高酸度系数矿物棉，简化工艺流程，降低能耗。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种镍铁熔渣直接制备高酸度系数矿物棉的方法，包括如下步骤：

将放渣口排放出的处于熔融状态的红土矿冶炼镍铁的镍铁渣通过熔渣分流，得到熔渣流股，并通过活动溜槽将熔渣流股引流至成纤设备，进行成纤，得到矿物棉；其中，所述镍铁渣的化学组成为：SiO₂ 40～55wt.％，Al₂O₃ 1～10wt.％，CaO 0.5～5wt.％，MgO 25～35wt.％，Fe₂O₃ 10～25wt.％，Cr₂O₃ 0.5～2wt.％；所述镍铁渣的排渣温度为1400～1600摄氏度，黏度为0.5～1Pa·s；熔渣流股的流量为2t/h，在熔渣分流和熔渣流股引流过程中，所述镍铁渣的温度下降50～100摄氏度，黏度为1～3Pa·s。

优选的，所述矿物棉的酸度系数≥1.6；

优选的，所述成纤设备为喷吹或离心成纤设备；

优选的，在成纤过程中加入粘结剂；

优选的，在成纤过程中还加入憎水剂。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明的镍铁熔渣直接制备高酸度系数矿物棉的方法中由于镍铁熔渣的排渣温度为1400～1600摄氏度，黏度为0.5～1Pa·s，且在熔渣分流和熔渣流股引流过程中，保证镍铁渣的温度下降50～100摄氏度，黏度为1～3Pa·s，由此可以直接将红土镍矿冶炼炉的放渣口流出的镍铁熔渣制备矿物棉，不需要进行补热，因此工艺简单，能耗降低，可以进一步提高制备矿物棉的效率，以及进一步降低制备矿物棉的能耗。

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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明镍铁熔渣直接制备高酸度系数矿物棉的方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明提供一种镍铁熔渣直接制备高酸度系数矿物棉的方法，包括如下步骤：

本发明中所述矿物棉的酸度系数≥1.6；

本发明中所述成纤设备为喷吹或离心成纤设备；

本发明中在成纤过程中加入粘结剂，加快矿物棉纤维固结成为矿物棉制品的速度，进一步提高了制备矿物棉的效率；

本发明中在成纤过程中还加入憎水剂，提高了矿物棉制品的抗水性，提高矿物棉的品质。

结合上述所公开的技术内容，本发明提供如下具体的实施案例：

1)原料：镍铁熔渣，原料成分：SiO248wt.％，Al2O37wt.％，CaO2wt.％，MgO32wt.％，Fe2O36wt.％，Cr2O31wt.％。原料温度：1500摄氏度。

2)通过熔渣分流，得到流量2t/h的熔渣流股，通过活动溜槽引流至四辊离心机成纤。

3)矿物棉取样分析结果如下：酸度系数：1.62，符合岩棉的质量要求。纤维平均直径：5.5，符合岩棉的质量要求。渣球含量：5.8，符合岩棉的质量要求。

由此可见，使用本发明提出的镍铁熔渣直接制备高酸度系数矿物棉的方法，可以进一步降低制备矿物棉的能耗，简化工艺流程，提高制备矿物棉的效率，提高制备的矿物棉的品质，酸度系数、平均直径和渣球含量达到岩棉的质量要求。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种镍铁熔渣直接制备高酸度系数矿物棉的方法，其特征在于，包括如下步骤：

将放渣口排放出的处于熔融状态的红土矿冶炼镍铁的镍铁渣通过熔渣分流，得到熔渣流股，并通过活动溜槽将熔渣流股引流至成纤设备，进行成纤，得到矿物棉；其中，所述镍铁渣的化学组成为：SiO₂ 40～55wt.％，Al₂O₃1～10wt.％，CaO 0.5～5wt.％，MgO 25～35wt.％，Fe₂O₃ 10～25wt.％，Cr₂O₃0.5～2wt.％；所述镍铁渣的排渣温度为1400～1600摄氏度，黏度为0.5～1Pa·s；熔渣流股的流量为2t/h，在熔渣分流和熔渣流股引流过程中，所述镍铁渣的温度下降50～100摄氏度，黏度为1～3Pa·s。

2.根据权利要求1所述的镍铁熔渣直接制备高酸度系数矿物棉的方法，其特征在于：所述矿物棉的酸度系数≥1.6。

3.根据权利要求1所述的镍铁熔渣直接制备高酸度系数矿物棉的方法，其特征在于：所述成纤设备为喷吹或离心成纤设备。

4.根据权利要求1-3任一项所述的镍铁熔渣直接制备高酸度系数矿物棉的方法，其特征在于：在成纤过程中加入粘结剂。

5.根据权利要求4所述的镍铁熔渣直接制备高酸度系数矿物棉的方法，其特征在于：在成纤过程中还加入憎水剂。