本发明专利技术涉及一种以金铜尾矿为主原料的玻璃纤维保温棉及其制备方法，按质量百分比计，其原料包括如下组分：金铜尾矿65-75wt％，石英砂15-25wt％，硼砂3-5wt％，纯碱2-5wt％，二氧化钛1-2wt％，各原料按比例混合后，经电熔坩埚拉丝法结合喷吹法制得玻璃纤维保温棉。本发明专利技术制备的金铜尾矿玻璃纤维保温棉的密度为20-120kg/m3的范围内，常温导热系数在0.03-0.10W/(K·m)的范围内，能有效达到隔音、吸音、保温、防潮和隔热的效果，生产工艺简单，成本较低，且能消耗大量的尾矿废料，可起到变废为宝，保护环境的作用，产品附加值高。
【技术实现步骤摘要】
一种以金铜尾矿为主原料的玻璃纤维保温棉及其制备方法
本专利技术涉及一种以金铜尾矿为主原料的玻璃纤维保温棉及其制备方法，属于建筑材料领域。
技术介绍
全球有大量的矿山被开采，产生了数量巨大的废弃尾矿，对生态环境造成了严重的影响与破坏，环境恢复需要相当长的时间。同样随着我国国民经济的迅速发展，对各种矿产资源的需求量急剧增加，不可避免地产生大量的固体废渣。有关部门数据统计，共伴生矿资源的综合利用率不到20%，矿产资源总回收率只有30%，即使在一些大型国有矿山企业开展了资源综合利用，也只占国有矿山的10%。因此，对尾矿的二次利用已受到世界各国的重视。金铜尾矿是在金铜矿开采、分选之后排放的粉状废料，包括金铜矿山尾矿和选厂尾矿，其中，矿山尾矿包括已经开采出的伴生岩石和选矿中途剔除的低品位矿石。为此，通常情况下，在开采金铜矿山的同时要建设巨大的可容纳矿山全部生产期间排出尾砂的尾矿库，尾矿工程投资较大，还要占用大量农田和林地，破坏了生态平衡。在废弃的矿山尾矿中存在一些重金属和其他有害元素的重要载体，对地表土壤和地下水的质量有很大影响，不容忽视。随着我国金铜产量的增加，金铜深加工能力也具有一定的规模，但是金铜矿经精选后所产生的尾矿粉被大量排出，给社会发展和环境保护带来了巨大的压力。金铜矿开采不断推进，对环境和社会的影响也在加剧，再加上尾矿库的坍塌事故多发，合理充分利用金铜尾矿是金铜矿开采、加工企业亟待解决的社会难题。近年来，对于金铜尾矿的开发利用，并未得到有效地重视，由此，利用金铜尾矿所开发的品种单一，且品质与附加值不高。玻璃棉属于玻璃纤维中的一个类别，是一种人造无机纤维。玻璃棉是将熔融玻璃纤维化，形成棉状的材料，化学成分属玻璃类，是一种无机质纤维，具有体积密度小、热导率祗、保温绝热、吸音性能好、耐腐蚀、化学性能稳定等特点。玻璃棉属于玻璃纤维中的一个类别，是一种人造无机纤维。目前生产玻璃棉的方法为，采用石英砂、石灰石、白云石等天然矿石为主要原料，配合一些纯碱、硼砂等化工原料熔成玻璃。在融化状态下，借助外力吹制式甩成絮状细纤维，纤维和纤维之间为立体交叉，互相缠绕在一起，呈现出许多细小的间隙，这种间隙可看作孔隙。因此，玻璃棉可视为多孔材料，具有良好的绝热、吸声性能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足，以及迫在眉睫的环境问题而提供一种以金铜尾矿为主原料玻璃纤维保温棉及其制备方法，制备的金铜尾矿玻璃纤维保温棉的密度为20-120kg/m3的范围内，常温导热系数在0.03-0.1Off/(K.m)的范围内，能有效达到隔音、吸音、保温和隔热的效果。本专利技术为解决上述提出的问题所采用的技术方案为:一种以金铜尾矿为主原料玻璃纤维保温棉，按质量百分比计，其原料包括如下组分:金铜尾矿65_75wt %,石英砂15_25wt %,硼砂3_5wt %,纯碱2_5wt %, 二氧化钛l-2wt%。按上述方案，所述各原料均为粉状；所述各原料若为潮湿状态，需经过预干燥处理。上述以金铜尾矿为主原料玻璃纤维保温棉的制备方法是:将原料金铜尾矿、石英砂、硼砂、纯碱、二氧化钛按比例混合后，经电熔坩埚拉丝法结合喷吹法制得玻璃纤维保温棉。按上述方案，所述坩埚拉丝法包括在电熔坩埚拉丝炉中熔化、漏板拉丝两个步骤的工艺，经所述坩埚熔化步骤后，得到玻璃熔体；经所述漏板拉丝步骤后，得到玻璃纤维；所述电熔坩埚熔化的温度为1400°c -1450°C，所述漏板拉丝的温度为1220°C _1280°C，漏板上布置有漏嘴，漏嘴的孔径范围为0.5-1.5mm。按上述方案，所述喷吹法的工艺为:在所述玻璃纤维流动垂直的方向上，用压缩空气对玻璃熔体丝进行 喷吹。按上述方案,所述喷吹的空气压力为4-8大气压。上述以金铜尾矿为主原料玻璃纤维保温棉的制备方法，详细步骤如下:I)按质量百分比计,称取金铜尾矿65-75wt%,石英砂15_25wt %,硼砂3_5wt %,纯碱2-5wt %, 二氧化钛l_2wt %,混合均匀成配合料；2)将所制得的配合料在1400°C _1450°C的条件下进行熔化，得到质量合格、无缺陷的玻璃熔体；所述玻璃熔体通过多孔漏板上布置的漏嘴流出，漏嘴的孔径范围为0.5-1.5mm，漏板的温度范围为1220°C _1280°C，在重力的作用下玻璃熔体丝向下流动；3)喷吹法:在与所述玻璃熔体丝流动垂直的方向上，利用压缩空气对玻璃熔体丝进行喷吹，喷吹空气的压力范围为4-8大气压，在压缩空气的外力作用下，玻璃熔体丝的直径进一步减小，得到直径范围为4-12 μ m的玻璃纤维；将玻璃纤维经冷却拉断、剪刀剪断后得到以金铜尾矿为主原料玻璃纤维保温棉，所述保温棉中纤维的长度小于120mm，在形态上组织蓬松，类似棉絮。按上述方案，所述步骤⑵中的熔化时间为2-4小时。上述制备方法所述玻璃纤维保温棉容重在20_120kg/m3的范围内，常温导热系数在0.03-0.1Off/(K -m)的范围内，能有效达到隔音、吸音、保温、防潮和隔热的效果玻璃纤维保温棉。本专利技术利用金铜尾矿的主要原料，通过添加一定配比的石英砂、硼砂、纯碱、二氧化钛等，制备成基础玻璃配合料。利用坩埚拉丝的电熔坩埚对基础玻璃配合料进行电熔化，温度控制在1400°C _1450°C的条件下，得到的玻璃熔体通过坩埚拉丝的底部漏板上布置的漏嘴漏下，形成一定直径的玻璃熔体丝。在重力的作用下玻璃熔体丝向下流动，在其向下流动的过程中，在与其流动垂直的方向上，利用压缩空气对玻璃熔体丝进行喷吹。在压缩空气的外力作用下，玻璃熔体丝的直径进一步减小、冷却，并拉断成为直径细小，形状卷曲，相互交错，互相缠绕的短纤维蓬松棉状材料。经过收集就制备出了具有许多细小的间隙，达到隔音、吸音、保温、防潮和隔热的效果玻璃纤维棉，可作为墙体、管道、隧道工程等的保温与防潮材料来应用。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为:I)本专利技术制备的金铜尾矿玻璃纤维保温棉的密度为20_120kg/m3的范围内，常温导热系数在0.03-0.1Off/(K-m)的范围内，纤维直径细小，形状卷曲，相互交错，互相缠绕结构蓬松，有许多细小的间隙，能有效达到隔音、吸音、保温、防潮和隔热的效果；2)本专利技术利用金铜尾矿制备玻璃纤维保温棉生产工艺简单，成本较低，且能消耗大量的尾矿废料，可起到变废为宝，保护环境的作用，产品附加值高。【具体实施方式】为了更好地理解本专利技术，下面结合实例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术不仅仅局限于下面的实施例。通过X射线荧光分析测试下述实施例中金铜尾矿中的化学成分主要包括=SiO2为30.9wt %，Al2O3 为 8.2wt %，Fe2O3 为 24.6wt %，CaO 为 29.9wt %，MgO 为 4.6wt %，这些氧化物的总量占整个金铜尾矿氧化物成分的98wt%以上，另外还有少量的K20，Na2O, TiO2和SO3,以上成分几乎全部可以为制备玻璃纤维保温棉时所利用。实施例1—种以金铜尾矿为主原料玻璃纤维保温棉，按质量百分比计，其原料包括如下组分:金铜尾矿65wt %,石英砂25wt %,硼砂5wt %,纯碱3wt %, 二氧化钛2wt %。上述以金铜尾 矿为主原料制备的玻璃纤维保温棉，其制备方法如下:I)按质量百分比计本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种以金铜尾矿为主原料玻璃纤维保温棉，其特征在于：按质量百分比计，其原料包括如下组分：金铜尾矿65‑75wt％，石英砂15‑25wt％，硼砂3‑5wt％，纯碱2‑5wt％，二氧化钛1‑2wt％。
【技术特征摘要】
1.一种以金铜尾矿为主原料玻璃纤维保温棉，其特征在于:按质量百分比计，其原料包括如下组分:金铜尾矿65-75wt%,石英砂15-25wt%,硼砂3-5wt%,纯碱2-5wt%, 二氧化钛 l-2wt%。2.根据权利要求1所述的一种以金铜尾矿为主原料玻璃纤维保温棉的制备方法，其特征在于:将原料金铜尾矿、石英砂、硼砂、纯碱、二氧化钛按比例混合后，经坩埚拉丝法结合喷吹法制得玻璃纤维保温棉。3.根据权利要求2所述的一种以金铜尾矿为主原料玻璃纤维保温棉的制备方法，其特征在于:所述坩埚拉丝法包括在电熔坩埚拉丝炉中熔化、漏板拉丝两个步骤的工艺，经所述熔化步骤后，得到玻璃熔体；经所述漏板拉丝步骤后，得到玻璃纤维；所述电熔坩埚熔化的温度为1400°C _1450°C，所述漏板拉丝的温度为1220°C _1280°C，漏板上布置有漏嘴，漏嘴的孔径范围为0.5-1.5mm。4.根据权利要求2所述的一种以金铜尾矿为主原料玻璃纤维保温棉的制备方法，其特征在于:所述喷吹法的工艺为:在所述玻璃纤维流动垂直的方向上，用压缩空气对玻璃熔体丝进行喷吹。5.根据权利要求4所述的一种以金铜尾矿为主原料玻璃纤维保温棉的制备方法，其特征在于:所述喷吹的空气压力 为4-8大气压。6.根据权利要求3-5中所述的任意一种以金铜尾矿为主原料...
【专利技术属性】
技术研发人员：何峰，谢峻林，金明芳，刘小青，梅书霞，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。