一種用于礦物棉生產(chǎn)的工業(yè)固廢和非金屬尾礦制塊及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及一種用于礦物棉生產(chǎn)的工業(yè)固廢和非金屬尾礦制塊及其制備方法，屬 于固體廢棄物利用領域。
【背景技術】
[0002] 隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程的加快，我國工業(yè)領域的資源消耗量將進一步擴大，因資 源開采和利用帶來的環(huán)境問題日益突出，同時由于資源的利用率不高，產(chǎn)生了大量的工業(yè) 固體廢棄物及非金屬尾礦。根據(jù)《大宗工業(yè)固體廢物綜合利用"十二五"規(guī)劃》中統(tǒng)計，大 宗工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量將達150億噸，總堆存量將達到270億噸，固廢堆存將新增占用±地 40萬畝。合理實現(xiàn)工業(yè)固廢及非金屬尾礦的綜合利用，可W有效補充資源，提高國內(nèi)資源保 障力度。
[0003] 就礦物棉行業(yè)而言，礦物棉制品具有不燃、導熱系數(shù)低、吸音性能好、化學穩(wěn)定性 能好等性能，是國內(nèi)外公認的理想絕熱節(jié)能隔音材料，國內(nèi)市場對礦物棉的需求W9%的年 增長率增長。傳統(tǒng)礦物棉生產(chǎn)工藝W玄武巖等天然礦石為原料，生產(chǎn)成本大，造成天然礦石 的大量消耗。目前為了保護稀有自然資源同時解決長期W來工業(yè)固廢引起的環(huán)境污染與經(jīng) 濟發(fā)展之間的矛盾，從礦物棉原料的化學組分出發(fā)，開展了W工業(yè)固廢及非金屬尾礦為原 料用于礦物棉生產(chǎn)的技術研究，例如中國專利申請?zhí)?01210053910. 7的專利，介紹了利用 鐵礦尾礦制造巖棉的方法；中國專利申請?zhí)?01210197003.X的專利，介紹了一種利用煤渣 和憐尾礦制備巖棉的方法；中國專利申請?zhí)?01410498584.X的專利，介紹了一種W工業(yè)固 廢為原料制備連續(xù)玄武巖纖維的方法，主要實現(xiàn)粉煤灰、煤桿石、鐵尾礦、鐵渣、氧化侶赤泥 等固體廢棄物的綜合利用；但上述技術局限在于用于礦物棉生產(chǎn)的工業(yè)固廢及非金屬尾礦 混合物組分相對較為單一，工業(yè)固廢的實際利用率不高，礦物棉纖維強度不高等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種用于礦物棉生產(chǎn)的工業(yè)固廢和非金屬尾礦制塊及其 制備方法，首先，解決了工業(yè)固廢和非金屬尾礦的處理問題、工業(yè)固廢回用率不高問題、礦 物棉生產(chǎn)成本高及強度低的問題；其次，解決了適用于回爐再利用的最佳料塊尺寸問題。 陽〇化]為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案如下：
[0006] 一種用于礦物棉生產(chǎn)的工業(yè)固廢和非金屬尾礦制塊，其原料組分包括：工業(yè)固廢 和非金屬尾礦85-95份、水泥5-15份和水5-12份，所述份數(shù)為質(zhì)量份數(shù)；
[0007] 工業(yè)固廢和非金屬尾礦包括：合金渣、礦物棉廢料和廢絲中的至少一種，其中，合 金渣為娃儘合金渣、儀合金渣、銅合金渣和娃鐵合金渣中的至少一種，礦物棉廢料為礦物棉 生產(chǎn)中自身產(chǎn)生的廢渣或廢棉中的至少一種，廢絲為連續(xù)玻璃纖維產(chǎn)業(yè)、玻璃鋼產(chǎn)業(yè)或風 電產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢絲。
[0008] 上述制塊通過各原料組分之間的協(xié)同效應，使所得制塊的強度等性能有了顯著的 提升；將上述制塊用于礦物纖維棉的制備，能將礦物纖維棉的強度等性能得到提升，且將各 種工業(yè)固廢及非金屬尾礦得到充分的利用。
[0009] 本申請利用與礦物棉化學組分相似的工業(yè)固廢及非金屬尾礦為原料，W水泥為添 加劑，通過破碎機組將粉碎后的原料、水泥與水混合，經(jīng)強制攬拌使得各組分充分均勻混合 后可獲得固廢制塊所用混合料，將混合料輸送至擱塊成型機特制模具中，通過振動壓合成 型凝固后可得到適合回爐使用的最佳礦物棉生產(chǎn)用制塊，所得制塊的酸度系數(shù)符合礦物棉 生產(chǎn)要求，可直接回爐使用。
[0010] 為了進一步提高所得制塊的強度，從而提高所得礦物棉的強度，優(yōu)選，工業(yè)固廢和 非金屬尾礦的粒度為5-15mm，其中，粒度范圍8-15mm占30% ±3,粒度范圍5-8mm占70% ±3。超粒度范圍小于10%。進一步優(yōu)選，粒度范圍8-15mm占30%，粒度范圍5-8mm占70%。
[0011] 為了更進一步提高所得制塊的強度等性能，從而提高所得礦物棉的強度等性，優(yōu) 選，水泥為國標P042. 5R或PII42. 5R號普通娃酸鹽水泥。
[0012] 為了節(jié)約水資源，使污水得到更加充分的利用，優(yōu)選，水為生產(chǎn)污水。
[0013] 為了進一步保障礦物棉的強度和均勻性等性能，優(yōu)選，用于礦物棉生產(chǎn)的工業(yè)固 廢和非金屬尾礦制塊為正六棱柱實屯、塊。
[0014] 申請人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，正六棱柱實屯、塊從外向內(nèi)烙融、不爆裂、受熱均勻、廢料產(chǎn)出 少、操作簡單、容重大、強度高、不易被吹落。
[0015] 為了更進一步保障礦物棉的強度和均勻性等性能，優(yōu)選，制塊外接圓的直徑為 100±5mm，高度為 120±5mm。
[0016] 為了能將各種固廢得到充分的利用，同時保證所得礦物棉的質(zhì)量，優(yōu)選，工業(yè)固廢 和非金屬尾礦包括：娃儘合金渣20-40份、儀合金渣10-30份、銅合金渣5-15份、娃鐵合金 渣5-15份、礦物棉生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢料0-20份和廢絲0-20份，所述份數(shù)為質(zhì)量份數(shù)。進一步 優(yōu)選，娃儘合金渣中包含如下成分：Si〇2、41-50份，Al2〇3、8-17份，Ca0、9-18份，Mg0、2-5份， 化2〇3/FeO、0. 2-0. 4份，Mn、3-8份，所述份數(shù)為質(zhì)量份數(shù)；儀合金渣中包含如下成分：Si〇2、 31-40 份，AI2O3、2-8 份，CaO、18-29 份，MgO、2-9 份，F(xiàn)e2〇3/FeO、3-8 份，所述份數(shù)為質(zhì)量份數(shù)； 銅合金渣中包含如下成分：Si〇2、3〇-40份，Al2〇3、3-ll份，Ca0、8-15份，Mg0、0-5份，化2〇3/ 化0、9-20份，化、1-3份，所述份數(shù)為質(zhì)量份數(shù)；娃鐵合金渣中包含如下成分：Si〇2、3〇-37 份，Al2〇3、12-19份，Ca0、ll-16份，Mg0、l-3份，化2〇3/FeO、3-7份，所述份數(shù)為質(zhì)量份數(shù)； 礦物棉生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢料中包含如下成分：Si〇2、46-48份，Al2〇3、12-15份，CaO、15-20份， Mg0、6-ll份，化2〇3/FeO、5-9份，所述份數(shù)為質(zhì)量份數(shù)；廢絲中包含如下成分：Si〇2、52-56 份，AI2O3、12-16 份，CaO、16-25 份，Mg0、0-5 份，化2〇3/FeO、〇-〇.8份，所述份數(shù)為質(zhì)量份數(shù)。
[0017] 申請人經(jīng)過對各原料成分的研究及對各原料組分之間的優(yōu)化配比，得到了能使各 組分之間的協(xié)同效應發(fā)揮到最佳的方案，使得工業(yè)固廢回用率大大提高，從而逐步替代傳 統(tǒng)的天然礦石用于礦物棉生產(chǎn)，一方面減少天然礦石的消耗，另一方面能夠有效地處理工 業(yè)固廢及非金屬尾礦，使其成為一種原料資源從而創(chuàng)造新的經(jīng)濟價值，從而根本上解決長 期W來工業(yè)固廢引起的環(huán)境污染與經(jīng)濟發(fā)展之間的矛盾，為實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展提供一 條有效途徑。
[0018] 上述用于礦物棉生產(chǎn)的工業(yè)固廢和非金屬尾礦制塊的制備方法，包括順序相接的 如下步驟：
[0019]I)、將工業(yè)固廢和非金屬尾礦破碎；
[0020]2)、將步驟1)所得物料與水泥混勻，混勻周期為l-2min ;
[0021]3)、將步驟2)所得物料與水攬拌混勻，攬拌周期為2. 5-3min ;
[0022]4)、將步驟3)所得物料壓制成型，成型周期為15-18S;
[0023]5)、將步驟4)所得物料進行蒸氧養(yǎng)護，養(yǎng)護周期為1-3天，即得。
[0024] 步驟1)中，破碎可使用鍵破機進行破碎。
[00巧]上述制備方法避免了因原料的粉末與水泥顆粒的結合而引起攬拌不均勻、易發(fā)生 團聚等問題，從而使制塊的強度等性能得到顯著的提升；且所得制塊通過各原料組分的協(xié) 同效應及具體方法的選擇具有一定的防水、增強性能，同時通過蒸氧養(yǎng)護，大大節(jié)省了制塊 養(yǎng)護周期，保證料塊回爐量。
[00%] 利用上述制塊制備礦物棉的方法：將上述所得制塊作為礦物棉生產(chǎn)的原料，經(jīng)過 烙爐烙化、離屯、成纖、固化成型W及成型制品后處理等工序，完成礦物棉生產(chǎn)。具體參照現(xiàn) 有技術。
[0027] 本發(fā)明未提及的技術均參照現(xiàn)有技術。
[0028] 本發(fā)明用于礦物棉生產(chǎn)的工業(yè)固廢和非金屬尾礦制塊的原材料為工業(yè)固廢及非 金屬尾礦，包含礦物棉生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢料，可大量減少礦物棉企業(yè)自身的廢料產(chǎn)出量， 同時合理利用其它行業(yè)的固體廢棄物，實現(xiàn)固廢的回收再利用；本發(fā)明制塊可直接回爐再 利用，減少了礦物棉生產(chǎn)原材料的消耗，同時降低了礦物棉的生產(chǎn)成本，提高了企業(yè)的經(jīng)濟 效益，且所得礦物棉的強度等性能有了顯著的提升；制塊制作工藝簡單，原材料取用方便， 且整個制作過程對環(huán)境無污染。
【附圖說明】
[0029] 圖1是本發(fā)明實施例利用工業(yè)固廢和非金屬尾礦制備礦物棉的生產(chǎn)工藝流程簡 圖；
[0030] 圖2是本發(fā)明實施例中制得的正六棱柱實屯、制塊的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0031] 為了更好地理解本發(fā)明，下面結合實施例進一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的 內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。 陽0巧 實施例1
[0033] 用于礦物棉生產(chǎn)的工業(yè)固廢和非金屬尾礦制塊的原料包括：娃儘合金渣25份、儀 合金渣20份、銅合金渣10份、娃鐵合金渣5份、礦物棉廢料10份、廢絲為20份、水泥10份 和水9份，所述份數(shù)為質(zhì)量份數(shù)。
[0034] 實施例2
[0035] 用于礦物棉生產(chǎn)的工業(yè)固廢和非金屬尾礦制塊的原料包括：娃儘合金渣30份、儀 合金渣20份、銅合金渣10份、娃鐵合金渣12份、礦物棉廢料18份、廢絲為0份、水泥10份 和水10份，所述份數(shù)為質(zhì)量份數(shù)。
[0036] 實施例3
[0037] 用于礦物棉生產(chǎn)的工業(yè)固廢和非金屬尾礦制塊的原料包括：娃儘合金渣30份、儀 合金渣16份、銅合金渣15份、娃鐵合金渣14份、礦物棉廢料O份、廢絲為20份、水泥5份 和水5份，所述份數(shù)為質(zhì)量份數(shù)。 陽0測實施例4
[0039]用于礦物棉生產(chǎn)的工業(yè)固廢和非金屬尾礦制塊的原料包括：娃儘合金渣35份、儀 合金渣12份、銅合金渣5份、娃鐵合金渣10份、礦物棉廢料10份、廢絲為15份、水泥13份 和水12份，所述份數(shù)為質(zhì)量份數(shù)。 W40] 實施例5
[0041]用于礦物棉生產(chǎn)的工業(yè)固廢和非金屬尾礦制塊的原料包括：娃儘合金渣27份、儀 合金渣22份、銅合金渣8份、娃鐵合金渣8份、礦物棉廢料11份、廢絲為13份