[發(fā)明專利]一種高堿粉煤灰連續(xù)纖維及其制備方法

在審

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• 申請日: 2015-11-03
• 公開（公告）號: CN105384353A
• 公開（公告）日: 2016-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張文生;高楓
• 申請（專利權(quán)）人: 大連升華粉煤灰制品有限公司
• 主分類號: C03C13/06
• 分類號: C03C13/06;C03B37/00
• 代理公司: 大連格智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21238
• 代理人: 劉琦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及粉煤灰纖維制造方法領(lǐng)域，特別是一種利用高摻量粉煤灰生產(chǎn)的高堿粉煤灰連續(xù)纖維及其制備方法。

背景技術(shù)

由于我國近期電力工業(yè)仍以火力發(fā)電為主，每年粉煤灰排量在3億噸以上，粉煤灰的排放浪費(fèi)大量水資源、儲(chǔ)灰廠占用大量耕地，盡管粉煤灰綜合利用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，但每年的利用率也只有70％左右。

我國經(jīng)過開發(fā)研究，粉煤灰在建工，建材，水利等各部門得到廣泛的應(yīng)用。粉煤灰綜合利用主要有幾個(gè)方面，如水泥原料、水泥混合材料、大型水利樞紐工程、泵送混凝土等常規(guī)利用，還有如大體積混凝土制品、高級填料等高級化利用途徑。粉煤灰主要用來生產(chǎn)粉煤灰水泥，粉煤灰磚、粉煤灰硅酸鹽砌塊、粉煤灰加氣混凝土及其他建筑材料，還可用做農(nóng)業(yè)肥料和土壤改良劑，回收工業(yè)原料和做環(huán)境材料，粉煤灰可生產(chǎn)短纖維棉等。

目前對于連續(xù)纖維的分類，通常用堿金屬氧化物含量來區(qū)分，一般指，氧化鈉，氧化鉀含量。根據(jù)含堿量連續(xù)纖維分為如下幾種：

無堿纖維：R₂O含量小于0.8％：是一種鋁硼硅酸鹽成分。它的化學(xué)穩(wěn)定性、電絕緣性能、強(qiáng)度很好。

中堿纖維：R₂O的含量為11.9％～16.4％，是一種鈉鈣硅酸鹽成分，因其含堿量高，不能作電絕緣材料，但其化學(xué)穩(wěn)定性和強(qiáng)度尚好。

高堿纖維：R₂O的含量等于或大于15％的纖維稱為高堿纖維。

而高堿纖維通常采用碎的平板玻璃、碎瓶子玻璃等作原料拉制而成。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明根據(jù)粉煤灰在煤粉燃燒和排出過程中形成的晶體，極少量未燃碳組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)混合體，提出一種利用高摻量粉煤灰生產(chǎn)高堿粉煤灰連續(xù)纖維的方法，使粉煤灰的利用有了一個(gè)新的開發(fā)領(lǐng)域。

本發(fā)明提供了一種高堿堿粉煤灰連續(xù)纖維，其特征在于，各組分質(zhì)量配比為：

所述添加劑為氧化鈦、氧化硼、氧化鈣中的一種或幾種混合物。

本發(fā)明還提供了一種高堿粉煤灰連續(xù)纖維的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、原料合成：將粉煤灰、氧化鈉、氧化鉀、氧化鎂、添加劑按照粉煤灰77～80wt％、氧化鈉10～11wt％、氧化鉀4～6％，氧化鎂2～4wt％，添加劑2～6wt％的比例混合；所述添加劑為氧化鈦、氧化硼、氧化鈣中的一種或幾種混合物。

S2、計(jì)量上爐：將步驟S1得到的混合原料在1600℃～1650℃熔融2～3h，得到澄清液漿；

S3、纖維制備：步驟S2得到的所述澄清液漿流至多孔漏板，降溫至1350～1400℃時(shí)，拉制連續(xù)纖維，即得高堿粉煤灰連續(xù)纖維。

優(yōu)選方式下，步驟S2所述熔融過程采用火焰池窯或電熔窯。

優(yōu)選方式下，步驟S3所述拉制連續(xù)纖維過程采用自動(dòng)換筒拉絲機(jī)實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明的有益效果在于：

1、通常情況下,高堿纖維以碎的平板玻璃、碎瓶子玻璃等為原料拉制而成,本發(fā)明以固體廢棄物粉煤灰為主要原料制備高堿纖維；有效的對廢棄物粉煤灰進(jìn)行利用，達(dá)到資源循環(huán)利用的目的。

2、配方簡單，拓展了粉煤灰的開發(fā)利用價(jià)值。利用高摻量粉煤灰加工高附加值的工業(yè)產(chǎn)品。

3、本發(fā)明符合國家粉煤灰綜合利用與區(qū)域循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)構(gòu)建發(fā)展要求，對于保護(hù)生態(tài)，資源利用是一個(gè)有發(fā)展前景的項(xiàng)目。

4、本發(fā)明涉及材料科學(xué)與工程科學(xué)技術(shù)，對材料的和易性、抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度都有探索性的發(fā)展。

此方法生產(chǎn)的高堿粉煤灰連續(xù)纖維，可作蓄電瓶隔離片、管道包扎布和氈片等防水、防潮材料等。而且有效的對廢棄物粉煤灰進(jìn)行利用，達(dá)到資源循環(huán)利用的目的。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1

S1、原料合成：按如下比例混合；

所述粉煤灰為大連開發(fā)區(qū)電廠粉煤灰。

S2、計(jì)量上爐：上述物料混合后隨加料機(jī)輸送至火焰池窯或電熔窯內(nèi)；在1650℃熔融2h，得到澄清液漿。

S3、纖維制備：上述煅燒制成的液漿經(jīng)料道流至多孔漏板，降溫至1400℃，采用自動(dòng)換筒拉絲機(jī)，溫度控制、頁面控制、漏板控制為成熟技術(shù)，經(jīng)由拉絲機(jī)自動(dòng)化控制，拉至成高堿粉煤灰連續(xù)纖維。

實(shí)施例2

S1、原料合成：按如下比例混合；

所述粉煤灰為大連開發(fā)區(qū)電廠粉煤灰。