硅酸铝纤维及其制备方法技术

本发明专利技术一种硅酸铝纤维的制备方法，包括以下步骤：将水渣熟料和矿物熟料经熔融、成纤处理得到硅酸铝纤维；所述矿物选自煤矸石、焦宝石和高岭岩中的一种或几种。本发明专利技术提供的硅酸铝纤维的制备方法以炼铁废弃物水渣熟料和煤矸石熟料为原料制备硅酸铝纤维，不仅可在1000℃下使用，能够满足电力、石化、冶金等大部分领域的绝热保温的需要，而且可代替玄武岩、矿渣使用，原料取自工业废弃物、成本较低，并且减少了废弃物对于环境的污染。

【技术实现步骤摘要】
硅酸铝纤维及其制备方法
本专利技术属于保温材料领域，尤其涉及一种硅酸铝纤维及其制备方法。
技术介绍
保温材料分为很多种，应用范围也很广。按材料成份分类包括：有机隔热保温材料、无机隔热保温材料、金属类隔热保温材料。按材料形状分类包括：松散隔热保温材料、板状隔热保温材料以及整体保温隔热材料。现有技术中制作无机隔热保温材料包括玻璃棉、岩棉等。其中，玻璃棉的使用温度在250℃以下，岩棉使用温度在450℃以下，使用温度均较低。并且其主要采用天然的玄武岩、矿渣等材料进行生产，而上述自然资源日益减少再加上国家加大对环境资源的保护，生产能力逐渐减少。而面对上述保温材料在电力、冶金、化工、医药、轻纺、船舶、车辆、电器等领域各类冷热介质管道和容器的保温系统中的广泛应用和市场需求，众多硅酸铝纤维制造企业和科研院所纷纷开发玄武岩的替代材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种硅酸铝纤维的制备方法，本专利技术提供的硅酸铝纤维使用温度为1000℃以下，且成本较为低廉。本专利技术提供了一种硅酸铝纤维的制备方法，包括以下步骤：将水渣熟料和矿物熟料经熔融、成纤处理得到硅酸铝纤维；所述矿物选自煤矸石、焦宝石和高岭岩中的一种或几种。优选的，所述水渣熟料和矿物熟料的质量比为(1～50)：(1～90)。优选的，所述水渣熟料由下列组分组成：优选的，所述矿物熟料由下列组分组成：优选的，所述矿物熟料按照以下方法制备：将矿物进行煅烧，得到矿物熟料。优选的，所述熔融的温度为2000℃～2400℃。本专利技术提供了一种硅酸铝纤维，由上述制备方法制备得到。本专利技术提供了一种硅酸铝纤维制品，包括上述硅酸铝纤维。本专利技术提供了一种硅酸铝纤维制品的制备方法，包括上述制备方法。与现有技术相比，本专利技术一种硅酸铝纤维的制备方法，包括以下步骤：将水渣熟料和矿物熟料经熔融、成纤处理得到硅酸铝纤维；所述矿物选自煤矸石、焦宝石和高岭岩中的一种或几种。本专利技术提供的硅酸铝纤维的制备方法以炼铁废弃物水渣熟料和煤矸石熟料为原料制备硅酸铝纤维，不仅可在1000℃下使用，能够满足电力、石化、冶金等大部分领域的绝热保温的需要，而且可代替玄武岩、矿渣使用，原料取自工业废弃物、成本较低，并且减少了废弃物对于环境的污染。具体实施方式一种硅酸铝纤维的制备方法，包括以下步骤：将水渣熟料和矿物熟料经熔融、成纤处理得到硅酸铝纤维；所述矿物选自煤矸石、焦宝石和高岭岩中的一种或几种。本专利技术首先将水渣熟料和矿物熟料熔融。在本专利技术中，对于水渣熟料的来源不进行限定，本领域技术人员公知的水渣熟料即可。水渣是把热熔状态的高炉渣置于水中急速冷却的过程，主要有渣池水淬或炉前水淬两种方式。本专利技术对于所述水渣熟料的组分和来源不进行限定，工业上的常规废弃物均可。优选的，所述水渣熟料由下列组分组成：所述矿物熟料按照以下方法制备，以煤矸石为例：将煤矸石进行煅烧，得到煤矸石熟料。本专利技术对所述煅烧的温度和时间没有特殊限制，本领域技术人员熟知的、能够得到煤矸石熟料即可。优选为经过1000～1600℃下煅烧300～360h。本专利技术实施例采用的煅烧为在1500℃下煅烧330h。焦宝石和高岭岩熟料的制备方法同煤矸石，在此不再赘述。煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。包括巷道掘进过程中的掘进矸石、采掘过程中从顶板、底板及夹层里采出的矸石以及洗煤过程中挑出的洗矸石。其主要成分是Al2O3、SiO2，另外还含有数量不等的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O等。焦宝石是多种含铝硅酸盐的混合物。主要化学成分是Al2O3和SiO2两种氧化物，杂质主要为碱、碱土和铁、钛等的氧化物，以及一些有机物。高岭岩，又称高岭土、瓷土、白土、观音土、陶土等，以Al2O3和SiO2为主要成分。本专利技术对于所述矿物熟料即煤矸石、焦宝石和高岭岩中的一种或几种的组分和来源不进行限定，可以为市售。优选的，所述矿物熟料由下列组分组成：现有技术中，水渣大都被用来制成：矿渣硅酸盐水泥、石膏矿渣水泥、石灰矿渣水泥、矿渣砖、矿渣混凝土等。煤矸石、焦宝石以及高岭岩大都被制成化工产品、制成工艺品等，综合发电是其最好的利用途径之一。并没有任何技术公开以水渣和煤矸石熟料制备硅酸铝纤维，专利技术人创造性地发现，特定配比的水渣和煤矸石熟料可以用作原料制备硅酸铝纤维，而且制备得到的硅酸铝纤维具有良好的保温、绝热性能，可在1000℃以下使用，能够满足电力、石化、冶金等大部分领域的绝热保温的需要。在本专利技术中，所述水渣熟料和矿物熟料的质量比优选为(1～50)：(1～90)，更优选为(10～40)：(10～80)。得到水渣和矿物熟料后，将其混合熔融。本专利技术优选将所述水渣熟料破碎，优选破碎至粒度不大于15mm的颗粒，本专利技术优选将所述矿物熟料破碎，优选破碎至粒度不大于15mm的颗粒；而后将上述破碎后熟料混合，本专利技术对上述混合方式并没有特殊限制，能够使得上述两种熟料混合均匀的混合方式均可。然后将混合物熔融。本专利技术优选在电阻炉或电弧炉中对所述高岭岩熟料进行熔融，所述熔融的温度优选为2000℃～2400℃，更优选为2100℃～2300℃。得到熔融液后，对所述熔融液进行成纤处理，即可得到硅酸铝纤维。在本专利技术中，所述成纤处理可以为喷吹处理或离心甩丝。本专利技术对所述喷吹处理或离心甩丝没有任何限制，能够得到硅酸铝纤维即可。本专利技术提供的硅酸铝纤维的制备方法以炼铁废弃物水渣熟料和煤矸石熟料为原料制备硅酸铝纤维，不仅可在1000℃下使用，能够满足电力、石化、冶金等大部分领域的绝热保温的需要，而且可代替玄武岩、矿渣使用，原料取自工业废弃物、成本较低，并且减少了废弃物对于环境的污染。本专利技术还提供了一种上述技术方案提供的方法制备得到的硅酸铝纤维，即以将水渣熟料和煤矸石熟料经熔融、成纤处理得到硅酸铝纤维；所述水渣由下列组分组成：Al2O35.0wt％～15wt％、SiO230wt％～40wt％、CaO36wt％～45wt％、MgO5wt％～10wt％、Fe2O30wt％～5wt％、K2O+Na2O0wt％～3wt％、TiO0wt％～5wt％、余量；所述矿物熟料由下列组分组成：Al2O335wt％～49wt％、SiO250wt％～56wt％、Fe2O30wt％～3wt％、K2O+Na2O0wt％～3wt％、TiO0wt％～2wt％、余量。该方法制备得到的硅酸铝纤维的典型组成可以为：30wt％～45wt％的Al2O3；40wt％～70wt％的SiO2；5～15wt％的CaO；1～12wt％的MgO；Fe2O3、Na2O和K2O的加和不超过10wt％；与上述制备方法制备的硅酸铝纤维在组成上具有相似之处，区别在于，该硅酸铝纤维的组成与水渣和矿物熟料的组成相关，其他方面本申请在此不再赘述。本专利技术制备得到硅酸铝纤维后，还可将其加工成毯状、毡状、板状、组块、纺织品和纸等硅酸铝纤维制品。本专利技术还提供了一种硅酸铝纤维制品，包括上述硅酸铝纤维。本专利技术还提供了一种硅酸铝纤维制品的制备方法，包括上述制备方法。例如，一种硅酸铝纤维保温毯的制备方法，由上述硅酸铝纤维或上述硅酸铝纤维的制备方法制备得到的硅酸铝纤维经过针刺工序制备得到。本专利技术对所述针刺并无特殊限制，本领域技术人员熟知的制备纤维保温毯的针刺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅酸铝纤维的制备方法，包括以下步骤：将水渣熟料和矿物熟料经熔融、成纤处理得到硅酸铝纤维；所述矿物选自煤矸石、焦宝石和高岭岩中的一种或几种。

【技术特征摘要】
1.一种硅酸铝纤维的制备方法，包括以下步骤：将水渣熟料和矿物熟料经熔融、成纤处理得到硅酸铝纤维；所述矿物选自煤矸石、焦宝石和高岭岩中的一种或几种；所述水渣熟料和矿物熟料的质量比为(10～40)：(10～80)；所述水渣熟料由下列组分组成：所述矿物熟料由下列组分组成：2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述矿物熟料按照以下方法制备：将矿...

【专利技术属性】
技术研发人员：鹿成滨，
申请(专利权)人：鹿成滨，
类型：发明
国别省市：山东;37