[发明专利]制备无机纤维和镍铁合金的方法及无机纤维

说明书

本发明公开了制备无机纤维和镍铁合金的方法及无机纤维，该方法包括：(1)将粉煤灰、红土镍矿和生物质进行混合，以便得到混合后料；(2)将所述混合后料在缺氧环境下进行熔炼，以便得到镍铁合金和矿渣；(3)将所述矿渣进行熔融和离心，以便得到无机纤维。采用该方法实现了粉煤灰和生物质固体废弃物的高附加值利用，具有显著的环境效益和经济效益。

技术领域

本发明属于冶金领域，具体而言，本发明涉及制备无机纤维和镍铁合金的方法及无机纤维。

背景技术

粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加，成为我国当前排量较大的工业废渣之一。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。实现粉煤灰的资源化利用是解决粉煤灰问题的最佳途径。目前，我国粉煤灰的利用率一直徘徊在70％上下，边远地区和煤炭主产区面临的粉煤灰利用率低的问题十分严峻。并且，我国对粉煤灰利用方式主要是作为制造水泥、混凝土的添加剂等低附加值的应用方式。深一步挖掘粉煤灰的资源化特性，大力开发粉煤灰的高附加值利用技术具有重要意义。

生物质主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素(简称木质素)、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等物质。生物质含丰富的C、H等元素，是可替代化石能源的巨大资源库。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出制备无机纤维和镍铁合金的方法及无机纤维，采用该方法实现了粉煤灰和生物质固体废弃物的高附加值利用，具有显著的环境效益和经济效益。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备无机纤维和镍铁合金的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：

(1)将粉煤灰、红土镍矿和生物质进行混合，以便得到混合后料；

(2)将所述混合后料在缺氧环境下进行熔炼，以便得到镍铁合金和矿渣；

(3)将所述矿渣进行熔融和离心，以便得到无机纤维。

根据本发明的实施例的制备无机纤维和镍铁合金的方法，通过将粉煤灰、红土镍矿和生物质混合后得到的混合后料在缺氧环境下进行熔炼，生物质在缺氧环境条件下，经高温热解气化可产生大量还原性气体，如一氧化碳和氢气等，该还原性气体能够将红土镍矿中的铁氧化物和镍氧化物还原，从而形成镍铁合金，而粉煤灰中富含SiO₂和Al₂O₃，SiO₂和Al₂O₃在高温状态下有利于造渣，从而有利于镍铁合金的分离。然后将矿渣进行熔融和离心，在高温状态下，矿渣中的SiO₂和Al₂O₃经离心成纤后，可以制备无机纤维，从而实现粉煤灰的高附加值利用，并且降低了制备无机纤维的原料成本，同时以生物质热解产生的还原气体作为红土镍矿中镍氧化物和铁氧化物还原过程的还原剂，与常规红土镍矿还原技术中采用焦炭等还原剂相比，本申请不仅降低了还原剂成本，而且实现了生物质的资源化利用。由此，采用该方法实现了粉煤灰和生物质固体废弃物的高附加值利用，具有显著的环境效益和经济效益。

另外，根据本发明的上述实施例的制备无机纤维和镍铁合金的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述红土镍矿的粒径不高于25mm。由此，可以保证红土镍矿与粉煤灰和生物质均匀混合，以使镍氧化物和铁氧化物的还原反应的顺利进行。

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述生物质的粒径不高于50mm。由此，可以保证生物质的热解气化的顺利进行。