生产岩棉和可回收的铸铁的方法技术

本发明专利技术涉及通过将诸如玄武岩、高炉矿渣、焦炭和熔融所需组分的材料的混合物以及含有氧化铝的外加剂进行熔融来生产岩棉和铸铁的方法，所述外加剂使得可以调节氧化铝含量以获得具有以下组成(以wt％计)的岩棉：Al2O3 18‑22；SiO2 40‑50；CaO 10‑15；MgO

Method of producing rock wool and recycled cast iron

The invention relates to a method for the production of rock wool and cast iron by melting a mixture of materials such as basalt, blast furnace slag, coke and melting material and an admixture containing alumina. The admixture makes it possible to adjust the content of alumina to obtain the rock wool with the following composition (wt%): Al2O3 18 2; SiO2 40, 50; CaO 10, 15; MgO

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生产岩棉和可回收的铸铁的方法
本专利技术涉及通过将材料的混合物与含有氧化铝的外加剂(admixture)进行熔融来生产岩棉和铸铁的方法，以获得具有如下的标准组成的岩棉(以wt％计)：Al2O318-22；SiO240-50；CaO10-15；MgO<10；FeO<2；Na2O<4；K2O<2；所述类型的方法包括如下操作，通过熔融来生产炉渣和铸铁，将炉渣和铸铁分离并使炉渣经受纤维形成操作，然后进行粘合以获得岩棉。
技术介绍
已知用于生产岩棉的这种类型的方法。因此，从诸如玄武岩和高炉矿渣的原材料制造岩棉是已知的。将助熔剂和焦炭添加至这些起始材料，以在反应器如冲天炉或电炉中熔融混合物。在分离铸铁之后，炉渣以本身已知的方式通过高速喷射到转子上而形成纤维。然后加入粘合产品以及对各用途而言特异性的元素，然后将由此获得的纤维毡聚合、压延和包装。制造岩棉的方法的主要目的是生产炉渣，并以生产铸铁作为其次要目的。后者产生于在炉料材料(chargematerial)中作为杂质包含的铁被还原。熔岩冲天炉或电炉的一般的操作温度为约1450℃-1550℃。矿物炉料的原材料主要是具有如下组成的玄武岩或高炉矿渣：在将其装入炉中并与添加剂(即，本领域技术人员已知的用于获得良好地熔融和良好的熔融物的任何添加剂)混合之前，将原材料研磨并定尺寸。还添加铸造用焦炭。焦炭提供操作熔岩冲天炉所需的能量和补充电炉的能量，并且减少某些金属氧化物如铁氧化物。在冲天炉中，例如它放置在分开的层中。结果使岩棉具有淡黄色并且所述岩棉的化学成分契合于上述示出的标准，已经发现有必要以单位的氧化铝Al2O3来修正矿物基础炉料。此外，必须提取矿物基础炉料中所含的单位的铁以符合该标准化学组成并保持指定的浅黄色。氧化铝含量的调整通常通过添加作为廉价材料的铝土矿来实现，所述铝土矿具有以下的典型的化学组成(其取决于喀斯特铝土矿或红土铝土矿的种类)：现在，铝土矿由氢氧化铝组成，其结构水的含量为10％-30％。由于随后所需的脱水非常吸热，铝土矿熔融非常耗能。此外，铝土矿提供处于铸铁形式的必须通过还原熔炼提取的单位的Fe。这种提取使用焦炭进行，其是钢铁工业中用于铁氧化物的传统的还原元素。通常，包含在矿物炉料特别是玄武岩和高炉矿渣中或在铝土矿中的单位的铁的还原产生少量的具有以下的化学组成的磷铁(phosphoriciron)：这种铸铁具有非常低的经济价值，对于必须处理它的操作人员来说是个问题。更多时候它会进入垃圾填埋场。对于焦炭，一些焦炭用于产生转化铝土矿的结构水的潜热。此外，已经发现，添加刚玉类型的含氧化铝材料可能导致在液相中存在未熔融材料的颗粒或壁壳(wallincrustation)，导致该工艺下游的问题，如未熔融的珠或小团块，这对于纤维生产来说是特别不希望的。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术方法的缺点。为了实现该目的，本专利技术所述的方法的主要特征在于，为了调节氧化铝含量，该方法使用含有处于多孔且特别易熔的Al2O3形式的氧化铝的催化剂。更确切地说，本专利技术涉及通过熔融诸如玄武岩、高炉矿渣、焦炭和熔融所需组分的材料的混合物与含有氧化铝的外加剂来生产岩棉和铸铁的方法，所述外加剂使得能够调节氧化铝含量以获得具有以下组成(以wt％计)的岩棉：Al2O318-22；SiO240-50；CaO10-15；MgO<10；FeO<2；Na2O<4；K2O<2；具有所述类型的方法包括如下操作：通过熔融来生产炉渣和铸铁，分离炉渣和铸铁并使炉渣经受纤维形成操作，然后进行粘合以获得岩棉，其特征在于，所使用的外加剂是至少一种废催化剂和/或至少一种废吸附剂，所述催化剂和/或吸附剂含有处于Al2O3形式的氧化铝。所述催化剂和/或吸附剂通常含有至少一种金属，所述金属被回收在铸铁中。外加剂包含一种或多种催化剂和/或吸附剂。外加剂通常包含所述催化剂和/或吸附剂以及铝土矿，优选外加剂由铝土矿和所述催化剂和/或吸附剂组成。外加剂可以由所述催化剂和/或吸附剂组成。通常，催化剂和/或吸附剂包含选自于由周期表的VIB族、VIIIB族和VB族所组成的组中的至少一种金属。优选地，催化剂和/或吸附剂含有Ni和/或Co和/或Mo和/或W和/或V。优选地，催化剂和/或吸附剂也含有磷。优选地，催化剂具有：在0.5-1之间的密度，和/或如下的总的孔体积，该总的孔体积在0.2mL/g-0.9mL/g之间，通常在0.2mL/g-0.8mL/g之间或0.3mL/g-0.7mL/g之间，更经常在0.3mL/g-0.6mL/g之间，和/或如下的BET表面积，该BET表面积在20m2/g-400m2/g之间，更经常在100m2/g-300m2/g之间。优选地，吸附剂具有：在0.5-1之间的密度，和/或如下的总的孔体积，该总的孔体积在0.2mL/g-0.9mL/g之间，更经常在0.3mL/g-0.7mL/g之间，和/或如下的BET表面积，该BET表面积在20m2/g-800m2/g之间，优选地在20m2/g-400m2/g之间，更经常在100m2/g-400m2/g之间。有利地，使用具有2wt％-5wt％的S含量的催化剂和/或吸附剂。优选地，在该方法中将其进行加料之前，将催化剂和/或吸附剂任选地递送至焙烧步骤，以将其S含量降到至多5wt％。熔融发生在1250℃-1600℃之间，优选1400℃-1500℃。该方法通过在单一步骤中熔融来生产岩棉和铸铁。附图说明在附图中描述了该方法通过参考附图将更好地理解本专利技术的描述，并且其另外的目的、特征、细节和优点将在以下给出的说明性描述中变得更加清楚，参考所附的示意图，纯粹作为仅示出本专利技术的一个实施方式的实例给出，其中：图1是示出了使用岩棉冲天炉的本专利技术所述的制造岩棉和铸铁的方法的示意图，以及图2是可用于本专利技术所述的方法中的熔融炉(即，埋弧炉)的示意图。具体实施方式本专利技术涉及通过在诸如熔岩冲天炉或埋弧炉的熔融炉中熔融来生产岩棉和铸铁的方法。本专利技术的独有特征是用废催化剂中包含的氧化铝部分地或完全地代替铝土矿类型或一些其它类型的氧化铝的添加物。处于Al2O3形式的这一氧化铝具有高孔隙率和熔融性。如图1所示意性地示出的，岩棉的生产依次包括：通过在熔岩冲天炉1中进行熔融来生产炉渣和铸铁的步骤，分离炉渣和含有大部分金属的铸铁的步骤，在其中将炉渣递送至纤维形成操作的步骤，以及进行粘合以获得岩棉的步骤。最后的两个操作本身是已知的，因此不需要描述。关于图1中示出的冲天炉，炉料被引入喉部。液态的炉渣和铸铁从冲天炉中排出。在图1中示出了铸造用冲天炉，以下元件表示：1：除尘系统2：烟囱3：喉部(通过其将矿石和焦炭+石灰石助熔剂进行加料的部分)4：加料系统(具有用于小型冲天炉的桶和用于大型设备的箕斗)5：水洒(用于对冲天炉的整个外部喷洒水的系统。水沿着轴流动，将其冷却并防止其在内部热的作用下熔融，特别是在耐火衬里劣化的情况下)6：填料(packing)(一般具有基于耐火材料并通过捣打组装成的压缩土砖)7：冲天炉的轴(通常由厚钨板制成)8：金属炉料9：炉料(焦炭+石灰石助熔剂)10：风箱(向风口供应空气)11：窥视孔，特别本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生产岩棉和铸铁的方法，所述方法通过熔融诸如玄武岩、高炉矿渣、焦炭和熔融所需组分的材料的混合物以及含有氧化铝的外加剂来生产岩棉和铸铁，所述外加剂使得能够调节氧化铝含量以获得具有以下组成(以wt％计)的岩棉：Al2O3 18‑22；SiO2 40‑50；CaO 10‑15；MgO

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.09 FR 15607001.一种生产岩棉和铸铁的方法，所述方法通过熔融诸如玄武岩、高炉矿渣、焦炭和熔融所需组分的材料的混合物以及含有氧化铝的外加剂来生产岩棉和铸铁，所述外加剂使得能够调节氧化铝含量以获得具有以下组成(以wt％计)的岩棉：Al2O318-22；SiO240-50；CaO10-15；MgO<10；FeO<2；Na2O<4；K2O<2；所述类型的方法包括如下操作：通过熔融来生产炉渣和铸铁，分离所述炉渣和所述铸铁并使所述炉渣经受纤维形成操作，然后进行粘合以获得岩棉，其特征在于，将至少一种废催化剂和/或至少一种废吸附剂用作外加剂，所述催化剂和/或吸附剂含有处于Al2O3形式的氧化铝。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化剂和/或吸附剂含有至少一种金属，并且在于，所述金属被回收在所述铸铁中。3.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述外加剂包含一种或多种催化剂和/或吸附剂。4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述催化剂和/或吸附剂含有选自于由周期表的VB族、VIB族和VIIIB族所组成的组中的至少一种金属。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述催化剂和/或吸附剂含有Ni和/或Co和/或Mo和/或W和/或V。6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述催化剂和/或吸附剂含有磷。7.如前述权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：布鲁诺·索科洛夫，莱昂内尔·皮卡尔，
申请(专利权)人：埃科灵公司，尤雷卡特股份公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR