CN115279704A

CN115279704A - 制造矿物纤维的方法

Info

Publication number: CN115279704A
Application number: CN202180021411.7A
Authority: CN
Inventors: 拉尔斯·埃尔默科尔德·汉森; 埃温·沃尔德比·拉森
Original assignee: Rockwell Co ltd
Current assignee: Rockwell Co ltd
Priority date: 2020-01-30
Filing date: 2021-01-29
Publication date: 2022-11-01
Also published as: WO2021152142A1; CA3166594A1; DK4097056T3; US20230075323A1; EP4097056A1; EP4097056B1

Abstract

本发明提供了一种形成用于制造人造玻璃质纤维的熔体的方法，其中矿物原料在燃气旋风炉中熔化并且矿料包括包含金属铝的材料。

Description

制造矿物纤维的方法

技术领域

本发明涉及将矿物原料熔化以形成矿物熔体，从而制造人造玻璃质纤维(MMVF)。

背景技术

用于熔化矿物原料的旋风炉在本领域中是已知的。这种炉通常以煤或焦炭为燃料。旋风炉是(例如)在WO03/002469和WO2008/019780中描述的旋风炉。

由于许多原因，优选只使用气体燃料而不是煤或多种类型燃料的混合物。天然气的环境概况优于煤炭。它可以更可持续地被供应，例如作为沼气供应；使用其可以是二氧化碳中性的。使用天然气也可能是有益的，因为它更便宜，至少部分原因是碳税较低。使用气体也对二氧化硫清洁的要求更少。

然而，在以气体为燃料的旋风炉的情况下，已发现所得的MMVF产品在经受高温时会因烧结而出现过度收缩。收缩会导致热桥的形成，如果产品用于防火，这可能是至关重要的。一般来说，低密度产品比高密度产品表现出更大的收缩率。

期望提供一种方法，利用该方法可以制造适合加工成MMVF的熔体，该方法使用旋风炉提供熔体，但可以使用气体燃料，而不会导致产品过度收缩的趋势。即使在以煤为燃料的旋风炉的情况下，也希望能够制造具有减小的收缩趋势的产品。

发明内容

上述问题通过本发明的方法得到解决，该方法是一种制造人造玻璃质纤维(MMVF)的方法，该人造玻璃质纤维包含至少3重量％测定为Fe₂O₃的氧化铁，该方法包括：

提供旋风炉，

提供矿物原料，所述矿物原料包括(a)包含金属铝的材料和(b)其他矿物成分，

向旋风炉提供燃料和燃烧气体，

将矿物原料在旋风炉中熔化以形成矿物熔体，

并由熔体形成MMVF。

本发明基于以下认识，即固结MMVF产品的收缩在很大程度上是由于FeO:Fe₂O₃的比率，即Fe(II):Fe(III)的比率。在现有技术的燃煤旋风炉中，还原条件是由于煤、焦炭或其他含碳颗粒燃料而产生的。这产生了理想的Fe(II):Fe(III)比率，因此由来自燃煤旋风炉的熔体制成的固结MMVF产品的收缩程度通常在可接受的范围内。

燃气旋风炉不具有与燃煤旋风炉相同的还原条件。煤和焦炭以外的其他燃料类型可能会遇到同样的问题。

发明人认识到，可以通过向矿物原料(矿料)中提供少量金属铝来解决这个问题。金属铝与氧化铁发生高度放热反应，从而还原Fe(III)，同时提供Al₂O₃，这是MMVF化学的必要成分。

本发明中的金属铝源可以是包含45重量％金属铝至100重量％金属铝的材料，例如包含45重量％金属铝至99.5重量％或45重量％金属铝至99重量％金属铝的材料，或铝渣。

铝渣是来自铝加工行业的颗粒状废料，主要包含(通常为50重量％至90重量％)Al₂O₃，以及约0.5重量％至10重量％的金属铝。铝渣可占总矿料的5重量％至30重量％，例如大约10重量％。

某些来源的铝渣包括残余氨。对于这些材料，优选使铝渣经受高温处理，例如最低800℃，以分解氨。更低的温度将无法恰当地分解氨，而是会在废气流中产生气态氨，而这通常将需要进一步处理以去除氨。

为了去除氨，铝渣可在环境温度下被直接注入旋风炉顶部。铝渣因此立即经受足够高的温度以完全分解任何残留的氨。铝渣可以与其他矿物成分预混合，但也可以直接自行注入炉。

去除氨的另一个可选的方法步骤是将铝渣注入旋风预热器***的最热部分，由此它与已经预热的其他矿物组分混合。该可选步骤的热效率更高。

在铝渣不含氨或其氨含量在旋风炉的位置不构成问题时，优选将铝渣与矿料的其他矿物组分预混合，并且将总矿料作为混合物供入旋风炉。这具有确保由本发明产生的MMVF具有恒定组成的益处。

铝渣包含0.5重量％至10重量％的金属铝、50重量％至90重量％的氧化铝Al₂O₃和0重量％至49.5重量％的其他材料。优选地，铝渣包含2重量％至6重量％的金属铝。其他材料可以包括SiO₂、MgO和Fe₂O₃中的一种或多种。优选地，铝渣包括刚玉、尖晶石和莫来石的氧化物。

铝渣可具有受控的粒度分布。例如，铝渣可以具有这样的粒度分布，使得按重量计90％的颗粒小于1mm，优选地按重量计90％的颗粒小于200μm。铝渣的平均粒度可以为10μm至100μm，例如20μm至30μm。

金属铝和氧化铝(和其他成分)的含量以干基计，并可以使用标准方法测定。例如，可以通过将材料与强碱(如NaOH)反应来确定金属铝的含量。可以由释放的氢气量来确定金属铝的量。

铝渣可优选来源于铝的二次开采的废产物。特别是，铝铸造工艺提供了一种特殊的富含氧化铝的废料，通常称为“铝渣”。铝渣往往包含显著比例的金属铝，因此对其进行处理以回收金属铝。铝渣通常经过粉碎、研磨和筛分。这会产生一些用于再销售的铝和富含铝的部分，这些部分会被送入炉进行再利用。作为副产品，还生产富含氧化铝的粉末。在本发明的方法中，该粉末可用作金属铝的来源。这种由处理铝渣(压碎的铝渣)产生的富含氧化铝的粉末可以含有例如1％至10％，优选1％至8％的卤素材料(按重量计)。卤素特别包括氟化物和氯化物。

富铝部分，任选与其他含铝废料一起，在炉中重新熔化。所述炉可以是旋转炉或窑。铝废料可经受等离子体加热。可以使用传统的炉。通常在炉中添加盐以降低铝的表面张力并减少氧化。该工艺产生用于转售的铝部分、更多的铝渣和盐渣材料。盐渣可经湿化学工艺(包括水洗和高温处理)处理产生盐部分(其再循环到炉中)以及进一步的富含氧化铝的粉末(其也可以用作本发明中的金属铝源)。与铝渣处理(粉碎铝渣)产生的富氧化铝粉末相比，该产品的卤素材料(如氟化物)含量往往更低。其卤素含量(按重量计)倾向于为0至5％，通常至少为0.5％或1％，优选不超过3％。

作为铝渣的替代物，包含45重量％至100重量％金属Al的材料可用作金属Al源。合适的材料是铝粒和一个或多个金属铝的块体。

块体可以采取任何合适的形式，例如棒状、条状、团状或其他形状。块体可包含45重量％至100重量％的金属铝。棒状或其他块体形状的金属铝可直接***炉中的矿物熔体中。这种方法避免了金属铝在与矿物熔池混合之前过度或过早氧化，从而提高了工艺效率。

在这种情况下，铝粒(Al粒)通常需要一组确实与铝渣不同的工艺条件。铝粒中金属铝的比例通常远高于铝渣。在铝渣中，金属Al被更大比例的其他成分(如Al₂O₃)保护免受氧化。此外，铝渣占总矿料的重量百分比部分太高，无法证明将其直接添加到熔池中是合理的：它的热效率将很低。另一方面，作为总矿料的一部分所需的铝粒的量要低得多，以金属铝计，铝粒为总矿料的约0.2重量％，例如占总矿料的0.1重量％至0.5重量％，例如总矿料的0.2重量％至0.4重量％。

因此，为避免金属铝成分的过早氧化，将铝粒直接添加到旋风炉中的熔池中，或直接在所述熔池上方。这可以被描述为直接注入。优选地，铝粒通过燃烧器或喷枪添加。优选地，使用具有用于运输铝粒的中心管的氧燃料燃烧器。

铝粒可以优选添加到熔池表面上方(例如熔池表面50cm以内的位点处)，优选30cm。

作为仅包含铝粒的原料成分，可以单独添加铝粒。或者，它可以与填料预混合，并将铝粒和填料的混合物作为混合原料组分添加到炉中。合适的填料包括可以作为附加原料使用的各种原料。例如，铝粒可以在注入旋风炉之前与过滤的细粉(即从工艺的排气过滤器中提取的细颗粒原料)混合。在与填料的混合物中，铝粒的合适百分比为1％至90％，例如10％至70％，例如15％至50％。使用铝粒和其他原料的混合物可以改善工艺中金属铝的剂量控制。

由于熔体和金属铝的密度相似，铝粒与熔体很好地混合。

此外，铝粒是比铝渣更纯的材料并且(例如)没有去除氨的顾虑。

铝粒的粒径(平均粒径，其中粒径采用颗粒的最大尺寸，无论该颗粒是否为球形)可以不大于15mm，例如小于10mm，例如小于5mm。在优选的实施方案中，铝粒的粒径(平均粒径，其中粒径采用颗粒的最大尺寸，无论该颗粒是否为球形)可以不大于3mm，例如小于2mm，例如小于1mm。

颗粒矿物材料和矿物熔体在旋风炉中的停留时间低于其他类型的矿物熔炉，因此快速反应动力学在该方法中很重要。

在优选实施方案中，MMVF具有以下元素含量，以氧化物的重量％计：

SiO₂：至少30、32、35或37；不超过51、48、45或43

CaO：至少8或10；不超过30、25或20

MgO：至少2或5；不超过25、20或15

FeO(包括Fe₂O₃)：至少4或5；不超过15、12或10

FeO+MgO：至少10、12或15；不超过30、25或20

Na₂O+K₂O：0或至少1；不超过10

CaO+Na₂O+K₂O：至少10或15；不超过30或25

TiO₂：0或至少1；不超过6、4或2

TiO₂+FeO：至少4或6；不超过18或12

B₂O₃：0或至少为1；不超过5或3

P₂O₅：0或至少为1；不超过8或5

其他：0或至少1；不超过8或5。

纤维优选具有高于800℃，更优选高于1000℃的烧结温度。

通过本发明的方法制备的MMVF优选具有如下组成，以重量％计：

MMVF的另一种优选组成如下，以重量％计：

SiO₂ 39％至55％、优选39％至52％，

Al₂O₃ 16％至27％、优选16％至26％，

CaO 6％至20％、优选8％至18％，

MgO 1％至5％、优选1％至4.9％，

Na₂O 0％至15％、优选2％至12％，

K₂O 0％至15％、优选2％至12％，

R₂O(Na₂O+K₂O) 10％至14.7％、优选10％至13.5％，

P₂O₅ 0％至3％、优选0％至2％，

Fe₂O₃ (铁合计)3％至15％、优选3.2％至8％，

B₂O₃ 0％至2％、优选0％至1％，

TiO₂ 0％至2％、优选0.4％至1％，

其他 0％至2.0％。

SiO₂的优选范围是39％至44％，特别是40％至43％。CaO的优选范围是9.5％至20％，特别是10％至18％。

Al₂O₃含量优选在16％和27％之间，优选大于17％和/或优选小于25％，SiO₂和Al₂O₃的总和优选在57％和75％之间，优选大于60％和/或优选小于72％。该纤维组合物中碱金属(钠和钾)氧化物(R₂O)的量优选相对较高，但限于10％至14.7％，优选10％至13.5％，其中氧化镁的量至少为1％。

优选地，以重量计，Al₂O₃的含量为17％至25％，特别是20％至25％，特别是21％至24.5％，尤其是约22％至23％或24％。有利地，氧化镁含量为至少1.5％、特别是2％、优选2％至5％、特别优选>2.5％或3％。

以重量计，在Al₂O₃的含量至少为22％的情况下，氧化镁的量优选为至少1％，有利地约1％至4％，优选1％至2％，特别是1.2％至1.6％。为了保持足够低的液线温度，Al₂O₃的含量优选限制在25％。当Al₂O₃的含量为(例如)约17％至22％的较低量时，氧化镁的量优选为至少2％，尤其是约2％至5％。

Fe和Mg的氧化物的总量对于控制MMVF绝缘的收缩很重要。此外，Fe(II):Fe(III)的比率会影响MMVF在火灾情况下的绝缘性能，其中Fe(II)氧化为Fe(III)是有利的过程。

有利地，纤维的Fe(II):Fe(III)的比率高于2，例如高于3。基于熔体中的总Fe量，在MMVF中的Fe(3+)的比例在纤维化步骤之前通常小于5％，优选小于3％。这有助于防止收缩。

Fe(2+)和Fe(3+)的量可以使用“The ferric/ferrous ratio in basalt meltsat different oxygen pressures”(Helgason等人，Hyperfine Interact.,45(1989)，第287至294页)中描述的

方法测定。

基于熔体或纤维中的总氧化物，整个熔体或纤维组合物中的总铁量以Fe₂O₃计算。这是引用此类MMVF、装料或熔体中存在的铁量的标准方法。存在的FeO和Fe₂O₃的实际重量百分比将根据熔体的氧化铁比例和/或氧化还原状态而变化。举个例子：

表1

因此，本领域技术人员将理解存在的氧化铁的实际重量百分比将取决于Fe(2+)与Fe(3+)的比率。

可以采用任何合适的方法从矿物熔体形成MMVF。特别地，可以使用外部离心(级联喷丝头)或内部离心(纺杯)。

在本发明的方法中，可以使用任何合适的燃料，例如甲烷、丙烷、其他气体燃料、油、煤以及其他液体和固体颗粒燃料。优选使用气体燃料。在一个优选实施方案中，使用沼气以减少该工艺对环境的影响。

在该方法中，燃烧气体包含氧气以完成燃料的燃烧。燃烧气体可以是具有其天然组成的空气、纯氧或富氧空气。

附图说明

图1说明了旋风炉和旋风预热器***的示例性布局。

具体实施方式

图1示出了旋风炉1，其包括圆柱形顶部、截头圆锥形底部和圆柱形基部。预热的矿物材料(含或不含作为金属铝来源的成分)通过混合矿物材料管道3引入旋风炉。燃料通过管道2引入。矿物材料与燃烧空气一起通过管道4和二次空气引入，二次空气在压缩空气供应5中提供并通过喷枪(未示出)引入旋风炉以确保燃料与燃烧空气的充分混合，同时维持旋风炉1内燃烧气体和悬浮物的循环运动。分别通过图1中的6和7所示的路线，少量燃烧气体和燃料从通向旋风炉顶部的主进料转向旋风炉底部。天然气等二次燃料也通过供应8注入旋风炉的基部，如图1中的8所示。

燃料在旋风炉中在优选为纯氧或富氧空气的燃烧气体中燃烧，从而熔化矿料。

当铝渣用作金属铝源时，铝渣可以与其他矿物成分混合，然后供应到筒仓19。来自筒仓19的矿料(包括铝渣)被供应到第二管道14并在第二旋风预热器13中进行初始预热。然后矿料被引入第一管道11并随后通过第一旋风预热器12。这种选择的好处是易于保持金属铝含量与矿料的其他矿物成分之间的稳定关系。

或者，当铝渣用作金属铝源时，铝渣可以在环境温度下提供给筒仓20，并从筒仓20提供给下游的第一管道以提供至矿料的其他矿物组分，如上面第一种选择中所述，该矿料由筒仓19提供。铝渣与气流中预热的其他矿物成分混合。当铝渣包含一些残余氨并且对烟气中氨的量有限制时，此选择很有用。

另一种选择是在管道3处将铝渣直接加入旋风炉1。这种选择的热效率较低，但由于旋风炉1中的高温，确实确保了铝渣中的任何残留氨的完全分解。

当铝粒或铝块用作金属铝源时，金属铝直接添加到旋风炉1中。

金属铝可以以铝粒提供，并通过具有用于金属铝的中央喷射喷枪的氧燃料燃烧器在位置8处添加。其他矿料由筒仓19提供并如上所述进行预热。

或者，金属铝可以以块体形式提供，形状为棒状、条状或团状。块体形式的铝优选与粒状矿物原料分开添加到旋风炉中，并且可以直接添加到熔池中。较小的铝块可以通过燃烧器端口注入炉中。较大的铝块可以从炉顶部的入口注入炉中。可以将散装铝吹入或以其他方式直接注入炉基部的熔池中；可以优选的是尽量减少炉内循环气体中铝的氧化，从而最大限度地提高金属铝与其他矿物成分相互作用的效果。

在所有情况下，矿料在旋风炉1中熔化，生成的矿物熔体收集在旋风炉1的基部区域并通过出口9离开炉。燃料燃烧产生的废气通过在循环燃烧室顶部的烟道10进料到第一管道11，在第一管道11内将废气用于加热矿物材料。废气然后流到第一旋风预热器12，在第一旋风预热器内它们与矿料分离。废气从第一旋风预热器12通过第二管道14流到第二旋风预热器13。在第二旋风预热器13之后，废气通过管道15流到粉尘旋风器16并进入室17，在室17中与燃烧气体发生间接热交换以预热燃烧气体。然后对废气进行处理，使其安全地通过如过滤器18和(如果需要的)脱硫装置等排放到大气中。可以从过滤器18收集过滤的细粉并再循环到炉1中。

一些矿料可以通过管道15与来自第二旋风预热器13的废气一起被带走。这种矿料在粉尘旋风器16中与废气分离并且通过管道22再循环回来以加入预热的矿物材料。

废气通过烟道10离开循环燃烧室。废气进入第一管道11并通过骤冷空气从1500℃和1900℃之间的温度(通常约1650℃)骤冷至900℃和1200℃之间的温度(正常约1100℃)。提供温度高于800℃的热废气是有益的，特别是当需要在熔化之前从铝渣中去除氨时。

如已知的，用作矿料的其他矿物成分的原料可以选自多种来源。这些包括玄武岩、辉绿岩、霞石正长岩、碎玻璃、铝土矿、石英砂、石灰石、斜方硼砂、四硼酸钠、白云石、苏打、橄榄石砂、钾碱。也可以使用废料。

MMV纤维可以以常规方式由矿物熔体制成。通常，它们是通过离心成纤工艺制成的。

例如，可以通过纺杯工艺使纤维成型，其中它们通过纺杯中的孔向外抛出。熔体通过纺杯技术(有时也称为内部离心)进行纤维化。在被引导至纺杯之前，优选熔体在进料器通道末端具有在1260℃至1300℃范围内的温度。当熔体从进料器通道转移到纺杯的内部部分时，优选冷却下来，这样熔体流过纺杯的孔时的温度在1150℃至1220℃的范围内。

纺杯中熔体的粘度在50Pa.s至400Pa.s的范围内，优选在100Pa.s至320Pa.s的范围内，更优选在150Pa.s至270Pa.s的范围内。如果粘度太低，则无法形成所需厚度的纤维。如果粘度太高，则熔体不会以恰当的出料率流过纺杯中的孔，这会导致纺杯中的孔堵塞。

优选通过纺杯法在1160℃和1210℃之间的温度下使熔体纤维化。在纺丝温度下，熔体的粘度优选在100Pa.s至320Pa.s的范围内。

在另一种成纤方法中，熔体可以从旋转盘上被甩出，并且可以由喷射气体射流通过熔体来促进纤维成型。

在优选的方法中，通过将熔体倾倒在级联喷丝头中的第一转子上来进行纤维成型。在这种情况下，优选将熔体倾倒在一组两个、三个或四个转子中的第一个上，每个转子围绕基本水平的轴线旋转，由此第一转子上的熔体主要被甩到第二(下部)转子上，尽管有些可能以纤维的形式从第一个转子甩出，而在第二个转子上的熔体以纤维的形式甩出，尽管有些可能会被甩向第三个(下部)转子，依此类推。

MMVF可以被收集和固结以形成包含MMVF的固结产品。通常，此类产品可包含附加成分，例如粘结剂，其中MMVF是主要成分。由纺丝工艺产生的纤维优选收集在传送带上。粘结剂可以在纤维化工艺中或者在纤维化后施加到MMVF。可以通过喷涂MMVF来施加粘结剂。可以使用与岩棉纤维一起使用的常规类型的粘结剂。然后固化粘结剂以产生最终产品。具有粘结剂的MMVF通常在固化炉中固化，通常通过热空气流进行。可以从下方或上方或从固化炉长度方向的不同区域中的交替方向将热空气流引入具有粘结剂的MMVF。固化后，固化的粘结剂组合物将纤维粘结以形成结构上粘附的纤维基质。

MMVF可以在收集之后被固结，例如以已知方式通过交叉重叠和/或纵向压缩和/或垂直压缩的方式。通常固结发生在粘结剂固化之前。

通过本发明的方法生产的MMVF和本发明的MMVF在1000℃具有优异的耐火性。MMVF可以制成用于MMVF的任何常规应用(例如隔音或隔热或防火)的产品。此类产品包括绝缘产品，如隔热棉、颗粒、板、卷、管段，以及其他产品，如天花板瓷砖、墙砖、立面构件、声学构件和松散纤维。该产品可用于高温环境，例如至少400℃到高达1000℃。

该产品可以具有本领域已知的用于相关应用的任何密度。例如，所述密度可以在20kg/m³至1200kg/m³的范围内，优选20kg/m³至300kg/m³的范围内，更优选20kg/m³至150kg/m³的范围内。所有产品类型都具有收缩方面的优势，但据观察，当产品的密度相对较低(例如不超过50kg/m³)时，可见特别良好的收缩减少。

本申请中公开的任何优选特征可与任何其他优选特征结合。

实施例

实施例1

由具有以下组成的矿物熔体(对照料)制备固结MMVF产品的对照样品：

SiO<sub>2</sub>	Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	TiO<sub>2</sub>	Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	FeO	CaO	MgO	Na<sub>2</sub>O	K<sub>2</sub>O	P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>	MnO
											42,6	18,5	0,5	6,9	0,0	18,9	9,2	1,9	0,8	0,2	0,5

表2

制造的对照固结产品的密度为30kg/m³。根据图1在旋风炉中制备矿物熔体。

本发明的固结MMVF产品的样品是使用由具有表2组成的矿料纺成的MMVF制造的，其中添加了0.4重量％的铝粒(相当于0.2重量％的金属铝)。除了表2中列出的所有组分之外，添加铝粒。实施例产品的密度也是30kg/m³。

根据由5个步骤组成的内部试验方法测量对照产品和实施例产品的面积收缩率：

1)从产品试验单元切割、测量和称重试验样品；

2)从试验单元中选择有代表性的试验样品；

3)在590℃去除粘结剂；

4)在1000℃+/-20℃下烧结试验样品30分钟；和

5)测量烧结后的试验样品的面积。

收缩率以每种产品表面积减少的百分比来衡量。测量每个产品的主面的收缩率，该主面为成品中显而易见的主面。例如，测量板的长度和宽度的减少，但不测量其厚度。

添加和不添加铝粒的原料装料之间的相对面积收缩率

样品编号	对照样品的收缩率	本发明样品的收缩率
			1	87,7	72,7
2	103,6	79,0
			3	83,7	75,0
4	117,6
			5	107,6
归一化平均收缩率	100,0	75,6

表3–铝粒试验

实施例2

对照样品的制备方法与实施例1相同。

本发明样品的制备方法与对照样品相同，但添加了铝渣。

表4–铝渣试验。

Claims

1.一种制造人造玻璃质纤维(MMVF)的方法，该人造玻璃质纤维包含至少3重量％测定为Fe₂O₃的氧化铁，该方法包括：

提供旋风炉，

向所述旋风炉提供燃料和燃烧气体，

将所述矿物原料在所述旋风炉中熔化以形成矿物熔体，

并由所述熔体形成MMVF。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述包含金属铝的材料是颗粒状的。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述包含金属铝的材料是铝渣。

4.根据权利要求3所述的方法，还包括：

提供与所述旋风炉连接的旋风预热器***，

在旋风炉中形成热废气，以及

将热废气从所述旋风炉输送到所述旋风预热器***，

其中所述铝渣在所述旋风炉中被熔化之前进入所述旋风预热器***，使得所述铝渣在熔化步骤之前被预热。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述旋风预热器***包括第一旋风预热器和第二旋风预热器，其中所述废气从所述旋风炉输送到所述第一旋风预热器并且从所述第一旋风预热器输送到所述第二旋风预热器，并从所述第二旋风预热器输送到排气口，

其中将所述铝渣与所述其他矿物组分混合，并将得到的矿物原料引入所述第二旋风预热器，从所述第二旋风预热器输送到第一旋风预热器，然后从所述第一旋风预热器输送到所述旋风炉。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述旋风预热器***包括第一旋风预热器和第二旋风预热器，其中所述废气从所述旋风炉输送到所述第一旋风预热器并且从所述第一旋风预热器输送到所述第二旋风预热器，并从所述第二旋风预热器输送到排气口，

其中将所述其他矿物组分引入所述第二旋风预热器并从第二旋风预热器输送到所述第一旋风预热器，

其中所述铝渣被引入所述第一旋风预热器并与废气流中的其他矿物组分混合以形成所述矿物原料，且

其中所述矿物原料由所述第一旋风预热器输送到所述旋风炉。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的方法，其中所述铝渣包含0.5重量％至10重量％的金属铝和50重量％至90重量％的氧化铝。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中5重量％至30重量％的所述矿物原料是铝渣。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述包含金属铝的材料是包含45重量％至100重量％金属铝的材料。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述包含金属铝的材料是铝粒。

11.根据权利要求10所述的方法，其中通过直接注入所述旋风炉而添加所述铝粒。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述矿物原料包含0.1重量％至0.5重量％的金属铝。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述燃料是气态的。

14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述纤维的Fe(II):Fe(III)的比率大于2，例如大于3。

15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括固结所述MMVF以形成包含所述纤维的固结产品。

16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述MMVF具有如下氧化物含量，以重量％计：