[發明專利]一種煤化工廢渣基纖維及其制備方法

有效

• 申請號: 201910947306.0
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN110627367B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 張立忠;謝一民;楊慧琳;張娟;徐翊桄;楊青平;李國明;劉曉燕;李嘉誠
• 申請（專利權）人: 九和同創碳金（寧夏）新材料科技有限公司
• 主分類號: C03C13/06
• 分類號: C03C13/06;C03B37/00;C03C25/30;C03C25/36
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 嚴誠

本申請實施例提供一種煤化工廢渣基纖維及其制備方法，涉及廢棄物綜合利用技術領域。煤化工廢渣基纖維的制備原料按照重量份數計包括：100份煤化工廢渣、20?30份粉煤灰、3?5份玻璃渣和2?3份鐵渣，其中，煤化工廢渣的化學元素按質量百分數計包括：硅15％?20％、鋁10％?25％。該煤化工廢渣基纖維的制備方法是將制備原料粉碎混合，在熔融狀態下進行拉絲，進行表面改性處理。煤化工廢渣基纖維及其制備方法，采用煤化工廢渣、粉煤灰等固體廢棄物為原料，對固體廢棄物的利用率高，制得性能優異的纖維產品。

技術領域

本申請涉及廢棄物綜合利用技術領域，具體而言，涉及一種煤化工廢渣基纖維及其制備方法。

背景技術

隨著煤氣化、煤油化、煤電化等煤化工技術的推廣應用，會產生大量的煤化工廢渣。比如在煤制油過程中，每制成1萬噸油就會產生約1.5萬噸的煤制油廢渣。目前對這些煤化工廢渣的利用率并不高，多數煤化工廢渣進行堆放、填埋處理，占用大量土地的同時，還污染水源和空氣，給環保帶來較大壓力。

另外，粉煤灰是燃煤電廠排出的主要固體廢物，主要成分為SiO₂、Al₂O₃、FeO、Fe₂O₃、CaO、MgO等，隨著電力工業的發展，燃煤電廠的粉煤灰排放量逐年增加，成為我國當前排量較大的固體廢物之一。目前對粉煤灰的綜合利用主要是作為建材輔料，生產水泥空心磚、混凝土等，但是利用率只有不到1/3，剩余部分則就地堆積，占用大面積土地，對環境造成嚴重污染。

發明內容

本申請實施例的目的在于提供一種煤化工廢渣基纖維及其制備方法，采用煤化工廢渣、粉煤灰等固體廢棄物為原料，對固體廢棄物的利用率高，制得性能優異的纖維產品。

第一方面，本申請實施例提供了一種煤化工廢渣基纖維，其制備原料按照重量份數計包括：100份煤化工廢渣、20-30份粉煤灰、3-5份玻璃渣和2-3份鐵渣，其中，煤化工廢渣的化學元素按質量百分數計包括：硅15％-20％、鋁10％-25％。

在上述技術方案中，采用煤化工廢渣、粉煤灰、玻璃渣和鐵渣等固體廢棄物為原料，對固體廢棄物的利用率高，提高了固體廢棄物的經濟附加值，變廢為寶，制得纖維產品防水、防滑、耐磨、抗氧化性能優異，具有良好的應用前景。具體地，煤化工廢渣含有豐富的二氧化硅、氧化鋁等成分，尤其是硅含量達到15％-20％，鋁含量達到10％-25％；粉煤灰也含有二氧化硅、氧化鋁等成分，二氧化硅和氧化鋁和含量高且穩定，二氧化硅的質量含量通常在40％-60％之間，氧化鋁的質量含量通常在20％-30％之間；玻璃渣含有氧化鈉和氧化鉀；鐵渣含有豐富的氧化鐵和氧化亞鐵。二氧化硅和氧化鋁作為纖維硅鋁骨架的核心結構，構成纖維的結構網絡，從而煤化工廢渣和粉煤灰形成纖維，尤其是連續無機纖維，保證纖維的穩定性和力學性能；氧化鈉和氧化鉀能夠提高纖維的防水、防滑、耐磨等性能；氧化鐵和氧化亞鐵能夠提高纖維的耐高溫、抗氧化性能。

在一種可能的實現方式中，煤化工廢渣選自煤制油廢渣和煤氣化渣中的至少一種。

在上述技術方案中，煤制油廢渣和煤氣化渣均是以煤為原料進行化工生產后的廢棄物，排放量大，均含有二氧化硅、氧化鋁，能夠回收利用制造纖維。

在一種可能的實現方式中，煤制油廢渣的成分按質量百分數計包括：SiO₂35.3％-42.1％、Al₂O₃ 21.4％-27.3％、Fe₂O₃ 1.2％-7.2％、CaO 1.5％-6.4％和MgO0.6％-3.1％；