本发明专利技术公开了一种用于矿物棉生产的工业固废和非金属尾矿制块及其制备方法,用于矿物棉生产的工业固废和非金属尾矿制块,其原料组分包括:工业固废和非金属尾矿85-95份、水泥5-15份和水5-12份,所述份数为质量份数。本发明专利技术大量减少了矿物棉企业自身的废料产出量,同时合理利用其它行业的固体废弃物,实现固废的回收再利用;减少了矿物棉生产原材料的消耗,同时降低了矿物棉的生产成本,提高了企业的经济效益,且所得矿物棉的强度等性能有了显著的提升;制块制作工艺简单,原材料取用方便,且整个制作过程对环境无污染。
【技术实现步骤摘要】
一种用于矿物棉生产的工业固废和非金属尾矿制块及其制备方法
本专利技术涉及一种用于矿物棉生产的工业固废和非金属尾矿制块及其制备方法,属于固体废弃物利用领域。
技术介绍
随着工业化、城镇化进程的加快,我国工业领域的资源消耗量将进一步扩大,因资源开采和利用带来的环境问题日益突出,同时由于资源的利用率不高,产生了大量的工业固体废弃物及非金属尾矿。根据《大宗工业固体废物综合利用“十二五”规划》中统计,大宗工业固体废物产生量将达150亿吨,总堆存量将达到270亿吨,固废堆存将新增占用土地40万亩。合理实现工业固废及非金属尾矿的综合利用,可以有效补充资源,提高国内资源保障力度。就矿物棉行业而言,矿物棉制品具有不燃、导热系数低、吸音性能好、化学稳定性能好等性能,是国内外公认的理想绝热节能隔音材料,国内市场对矿物棉的需求以9%的年增长率增长。传统矿物棉生产工艺以玄武岩等天然矿石为原料,生产成本大,造成天然矿石的大量消耗。目前为了保护稀有自然资源同时解决长期以来工业固废引起的环境污染与经济发展之间的矛盾,从矿物棉原料的化学组分出发,开展了以工业固废及非金属尾矿为原料用于矿物棉生产的技术研究,例如中国专利申请号201210053910.7的专利,介绍了利用铁矿尾矿制造岩棉的方法;中国专利申请号201210197003.X的专利,介绍了一种利用煤渣和磷尾矿制备岩棉的方法;中国专利申请号201410498584.X的专利,介绍了一种以工业固废为原料制备连续玄武岩纤维的方法,主要实现粉煤灰、煤矸石、铁尾矿、钛渣、氧化铝赤泥等固体废弃物的综合利用;但上述技术局限在于用于矿物棉生产的工业固废及非金属尾矿混合物组分相对较为单一,工业固废的实际利用率不高,矿物棉纤维强度不高等缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于矿物棉生产的工业固废和非金属尾矿制块及其制备方法,首先,解决了工业固废和非金属尾矿的处理问题、工业固废回用率不高问题、矿物棉生产成本高及强度低的问题;其次,解决了适用于回炉再利用的最佳料块尺寸问题。为解决上述技术问题,本专利技术所采用的技术方案如下:一种用于矿物棉生产的工业固废和非金属尾矿制块,其原料组分包括:工业固废和非金属尾矿85-95份、水泥5-15份和水5-12份,所述份数为质量份数;工业固废和非金属尾矿包括:合金渣、矿物棉废料和废丝中的至少一种,其中,合金渣为硅锰合金渣、镁合金渣、铜合金渣和硅铁合金渣中的至少一种,矿物棉废料为矿物棉生产中自身产生的废渣或废棉中的至少一种,废丝为连续玻璃纤维产业、玻璃钢产业或风电产业生产中产生的废丝。上述制块通过各原料组分之间的协同效应,使所得制块的强度等性能有了显著的提升;将上述制块用于矿物纤维棉的制备,能将矿物纤维棉的强度等性能得到提升,且将各种工业固废及非金属尾矿得到充分的利用。本申请利用与矿物棉化学组分相似的工业固废及非金属尾矿为原料,以水泥为添加剂,通过破碎机组将粉碎后的原料、水泥与水混合,经强制搅拌使得各组分充分均匀混合后可获得固废制块所用混合料,将混合料输送至砌块成型机特制模具中,通过振动压合成型凝固后可得到适合回炉使用的最佳矿物棉生产用制块,所得制块的酸度系数符合矿物棉生产要求,可直接回炉使用。为了进一步提高所得制块的强度,从而提高所得矿物棉的强度,优选,工业固废和非金属尾矿的粒度为5-15mm,其中,粒度范围8-15mm占30%±3,粒度范围5-8mm占70%±3。超粒度范围小于10%。进一步优选,粒度范围8-15mm占30%,粒度范围5-8mm占70%。为了更进一步提高所得制块的强度等性能,从而提高所得矿物棉的强度等性,优选,水泥为国标PO42.5R或PII42.5R号普通硅酸盐水泥。为了节约水资源,使污水得到更加充分的利用,优选,水为生产污水。为了进一步保障矿物棉的强度和均匀性等性能,优选,用于矿物棉生产的工业固废和非金属尾矿制块为正六棱柱实心块。申请人经研究发现,正六棱柱实心块从外向内熔融、不爆裂、受热均匀、废料产出少、操作简单、容重大、强度高、不易被吹落。为了更进一步保障矿物棉的强度和均匀性等性能,优选,制块外接圆的直径为100±5mm,高度为120±5mm。为了能将各种固废得到充分的利用,同时保证所得矿物棉的质量,优选,工业固废和非金属尾矿包括:硅锰合金渣20-40份、镁合金渣10-30份、铜合金渣5-15份、硅铁合金渣5-15份、矿物棉生产中产生的废料0-20份和废丝0-20份,所述份数为质量份数。进一步优选,硅锰合金渣中包含如下成分:SiO2、41-50份,Al2O3、8-17份,CaO、9-18份,MgO、2-5份,Fe2O3/FeO、0.2-0.4份,Mn、3-8份,所述份数为质量份数;镁合金渣中包含如下成分:SiO2、31-40份,Al2O3、2-8份,CaO、18-29份,MgO、2-9份,Fe2O3/FeO、3-8份,所述份数为质量份数;铜合金渣中包含如下成分:SiO2、30-40份,Al2O3、3-11份,CaO、8-15份,MgO、0-5份,Fe2O3/FeO、9-20份,Cu、1-3份,所述份数为质量份数;硅铁合金渣中包含如下成分:SiO2、30-37份,Al2O3、12-19份,CaO、11-16份,MgO、1-3份,Fe2O3/FeO、3-7份,所述份数为质量份数;矿物棉生产中产生的废料中包含如下成分:SiO2、46-48份,Al2O3、12-15份,CaO、15-20份,MgO、6-11份,Fe2O3/FeO、5-9份,所述份数为质量份数;废丝中包含如下成分:SiO2、52-56份,Al2O3、12-16份,CaO、16-25份,MgO、0-5份,Fe2O3/FeO、0-0.8份,所述份数为质量份数。申请人经过对各原料成分的研究及对各原料组分之间的优化配比,得到了能使各组分之间的协同效应发挥到最佳的方案,使得工业固废回用率大大提高,从而逐步替代传统的天然矿石用于矿物棉生产,一方面减少天然矿石的消耗,另一方面能够有效地处理工业固废及非金属尾矿,使其成为一种原料资源从而创造新的经济价值,从而根本上解决长期以来工业固废引起的环境污染与经济发展之间的矛盾,为实现经济的可持续发展提供一条有效途径。上述用于矿物棉生产的工业固废和非金属尾矿制块的制备方法,包括顺序相接的如下步骤:1)、将工业固废和非金属尾矿破碎;2)、将步骤1)所得物料与水泥混匀,混匀周期为1-2min;3)、将步骤2)所得物料与水搅拌混匀,搅拌周期为2.5-3min;4)、将步骤3)所得物料压制成型,成型周期为15-18s;5)、将步骤4)所得物料进行蒸氧养护,养护周期为1-3天,即得。步骤1)中,破碎可使用锤破机进行破碎。上述制备方法避免了因原料的粉末与水泥颗粒的结合而引起搅拌不均匀、易发生团聚等问题,从而使制块的强度等性能得到显著的提升;且所得制块通过各原料组分的协同效应及具体方法的选择具有一定的防水、增强性能,同时通过蒸氧养护,大大节省了制块养护周期,保证料块回炉量。利用上述制块制备矿物棉的方法:将上述所得制块作为矿物棉生产的原料,经过熔炉熔化、离心成纤、固化成型以及成型制品后处理等工序,完成矿物棉生产。具体参照现有技术。本专利技术未提及的技术均参照现有技术。本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于矿物棉生产的工业固废和非金属尾矿制块,其特征在于:其原料组分包括:工业固废和非金属尾矿85‑95份、水泥5‑15份和水5‑12份,所述份数为质量份数;工业固废和非金属尾矿包括:合金渣、矿物棉废料和废丝中的至少一种,其中,合金渣为硅锰合金渣、镁合金渣、铜合金渣和硅铁合金渣中的至少一种,矿物棉废料为矿物棉生产中自身产生的废渣或废棉中的至少一种,废丝为连续玻璃纤维产业、玻璃钢产业或风电产业生产中产生的废丝。
【技术特征摘要】
1.一种用于矿物棉生产的工业固废和非金属尾矿制块,其特征在于:其原料组分包括:工业固废和非金属尾矿85-95份、水泥5-15份和水5-12份,所述份数为质量份数;工业固废和非金属尾矿包括:合金渣、矿物棉废料和废丝中的至少一种,其中,合金渣为硅锰合金渣、镁合金渣、铜合金渣和硅铁合金渣中的至少一种,矿物棉废料为矿物棉生产中自身产生的废渣或废棉中的至少一种,废丝为连续玻璃纤维产业、玻璃钢产业或风电产业生产中产生的废丝;工业固废和非金属尾矿包括:硅锰合金渣20-40份、镁合金渣10-30份、铜合金渣5-15份、硅铁合金渣5-15份、矿物棉生产中产生的废料0-20份和废丝0-20份,所述份数为质量份数;制块为正六棱柱实心块;上述用于矿物棉生产的工业固废和非金属尾矿制块的制备方法,包括顺序相接的如下步骤:1)、将工业固废和非金属尾矿破碎;2)、将步骤1)所得物料与水泥混匀;3)、将步骤2)所得物料与水搅拌混匀,搅拌周期为2.5-3min;4)、将步骤3)所得物料压制成型,成型周期为15-18s;5)、将步骤4)所得物料进行蒸压养护,养护周期为1-3天,即得。2.如权利要求1所述的用于矿物棉生产的工业固废和非金属尾矿制块,其特征在于:工业固废和非金属尾矿的粒度为5-15mm,其中,粒度范围8-15mm占30±3%,粒度范围5-8mm占70±3%。3.如权利要求1或2所述的用于矿物棉生产的工业固废和非金属尾矿制块,其特征在于:水泥为国标PO42.5R或PII42.5R号普通硅酸盐水泥。4.如权利要求1或2所述的用于矿物棉生产的工业固废和非金属尾矿制块,其特征在于:水为...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘春,佘志伟,吕士武,蒋伟忠,
申请(专利权)人:中材科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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