[发明专利]一种利用高铝粉煤灰制备陶瓷纤维的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤炭燃烧残留物的废物利用方法，更具体而言，本发明涉及一种利用高铝粉煤灰制备陶瓷纤维的方法，属于固体废弃物的再加工利用和陶瓷纤维生产领域。 

背景技术

粉煤灰是燃煤电厂生产过程中产生的一种固体废弃物，其产量约占燃煤总量的5-20%，因此其产生量巨大。 

目前，世界上粉煤灰年排放量约5亿吨，而我国由于长期以来煤炭一直都是能源来源的最主要构成部分，因此每年都产生数量巨大的粉煤灰，目前我国粉煤灰堆放量在15亿吨以上，储灰场占用土地4万多公顷。 

长期以来，粉煤灰的综合利用都是环境保护领域的一个重要课题，到现在为止，粉煤灰已经被广泛应用于建材、建工、筑路等领域，但高附加值的利用尚未大规模推广。 

由于不同的产煤区域中，构成煤炭的无机矿物和含量高低均有所不同，从而导致了燃烧所产生的粉煤灰在组分构成上也有所不同。其中，我国山西省北部、陕西省及内蒙古自治区等地的粉煤灰中的CaO含量偏低，属于低钙灰，依质量百分含量计，主要由SiO₂(40-60%)、Al₂O₃(30-50%)、Fe₂O₃(2-10%)、CaO(1-10%)和未燃的炭(1-2.6%)组成，此外还有少量的MgO、Na₂O、K₂O、SO₃以及砷、铜、锌等微量元素，其中SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃和CaO这四者之和占90%以上，属于高铝粉煤灰，这些地区的高铝粉煤灰年产生量超过5000万吨，堆放粉煤灰需数百公顷土地，不仅严重污染环境，而且占用大量土地，同时与巨大产量相对应的尴尬事实是这些地区的高铝粉煤灰的综合利用率小于30%，且主要是在附加值很低的蒸压砖和砌块等方面，进而导致资源再利用水平不高、经济效益较差。 

正是由于高附加值处理手段的匮乏和再利用程度的低下，导致高铝粉煤灰主要以堆存为主，这不仅严重污染了环境，也耗费了大量的土地资源，已经成为这些地区不得不面临并亟需解决的主要问题和难题之一。 

对此，众多的科研工作者和生产厂家进行了积极的研究，并开发出了多种使用粉煤灰来制备各种制品的方法。 

例如，CN1260336A公开了一种高掺量粉煤灰烧结砖的生产工艺；CN1065650A公开了一种黄土红土质粉煤灰墙地砖的配方；CN1070177A公开了一种用粉煤灰制造陶瓷饰面砖的方法；CN1410386A公开了一种高掺量粉煤灰瓷质砖及其制备方法；CN102701716A公开了一种粉煤灰质陶瓷砖及其制备方法；CN101164962A公开了一种利用粉煤灰制备得到的陶瓷墙地砖。 

但迄今为止，尚未有利用粉煤灰制备陶瓷纤维，尤其是适用于节能、隔热、耐火等建筑保温材料领域的技术报道。 

陶瓷纤维材料是一种无机耐高温纤维状轻质新型绝热节能材料，具有耐高温、热稳定性好、重量轻、节能效果显著(1吨陶瓷纤维节能相当于200吨标准煤的热能)等特点，而被广泛应用于工业、民用和航天军工领域，陶瓷维正在取代传统的石棉制品、耐火砖和硅酸钙板等耐火材料。因此，在我国的现状下，陶瓷纤维制品的广泛应用，对节能减排具有重大的现实意义和社会意义。 

更进一步，使用我国产量巨大的粉煤灰来制备陶瓷纤维，一方面能够最大限定的利用粉煤灰，实现其高附加值利用度。另一方面，更是资源、能源循环与再生利用领域的创新项目，对提高废弃物利用效率、充分利用废弃能源，促进我国的经济与社会、人与自然的和谐发展，实现资源经济向循环经济的跨跃具有极其深远的意义。所有的这些，均成为本发明的研究动力和得以完成的基础所在。 

发明内容

针对如上所述的现实需求和技术发展，本发明人经过大量的深入研究，在付出了充分的创造性劳动后，开发了一种利用高铝粉煤灰制备陶瓷纤维的方法，从而完成了本发明。 

具体而言，本发明涉及一种利用高铝粉煤灰制备陶瓷纤维的方法，所述方法包括如下步骤：A、配料；B、造球；C、熔化、除铁除碳；D、成纤。 

进一步具体而言，本发明提供了一种利用高铝粉煤灰制备陶瓷纤维的方法，所述方法包括如下步骤： 

A、配料 

分别称取高铝粉煤灰和铝矾土，按照一定组分进行配比，然后将两者混合均匀，得到配料； 

B、造球 

将配料进行造球，得到球粒；