本发明专利技术涉及一种利用黄磷电炉渣在高温熔融下制作晶镁棉的方法及其装置，属于废弃物资源化利用技术领域。按黄磷炉渣与添加剂Ⅰ进行混合，使黄磷炉渣的酸度系数调节至Ka>1.2；再加入添加剂Ⅱ，并在1450℃～1550℃下熔炼25～40分钟，然后再纺丝，得到粗棉；然后在800℃～1200℃下固化烘干4～8分钟后，再连续压碾定型，经切割成所需尺寸，即得到晶镁棉。装置由黄磷熔融炉渣熔化制丝系统Ⅰ和黄磷尾气燃气净化燃烧系统Ⅱ组成。该晶镁棉具有A1级防火、轻质、装饰、吸音、保温、隔热等多种功能，可大量使用在建筑用外墙保温、防火材料，满足各行各业的保温、隔热、保冷、防火要求。本发明专利技术具有工艺简单、易于操作，设备维护方便、功能稳定、处理效果较好等特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及黄磷电炉渣为原料进行新产品、新工艺的制作方法及其装置，具体涉及一种利用黄磷电炉渣在高温熔融下制作晶镁棉的方法及其装置，属于废弃物资源化利用
技术介绍
为保护矿产资源，维持生态平衡，实现良性循环，世界工业发达国家的资源综合利用近年来有很大的进展。近二十年来，我国加强了对矿产资源综合利用工作的宏观管理，明确了方针，制定了有关政策法规，但同世界工业发达国家相比，我国在资源综合利用方面还存在一定差距，资源综合利用率低于30%，工业固体废物利用率约25%。我国保温材料目前市场上采用的原料，如膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、矿渣棉、超细玻璃棉、微孔硅酸钙等产品，这些产品主要复合于现有的建筑材料中起到防火作用。无论是产品品种、规格还是质量、技术方面，都不能够满足国家经济建设的需要。矿棉生产在国外始于20世纪30年代，矿棉生产工艺从蒸汽喷吹法，发展了平衡喷吹法、立式喷吹法、盘式离心法、辊式离心法、冲天炉熔制、四辊离心成纤、沉降集棉等。上世纪80年代，在改进熔制、成纤机制及由三角网带集棉、摆锤铺毡替代沉降集棉技术的基础上，又发展了摆锤法生产工艺。在与普通法工艺生产消耗基本相同的条件下，摆锤法能生产出纤维长而细、渣球少、高弹性、高强度、低密度、手感好的优质制品，并改善了普通法矿棉制品分层的现象。上世纪90年代，以新概念的高级摆锤法技术，生产出纤维更长而细，渣球含量更少，纤维三维分布，使它在相同绝热效果和相同抗压强度要求下制品容重仅为普通法制品的60%，而且使生产复合板工艺简化，降低了复合板的生产成本的优质结构棉，改善其施工性和与其它建筑材料的结合性，这将能够方便地应用于建筑行业。以上所有的生产矿棉的原料，都来源于矿石，原矿棉制品生产量为2000年45万t，2006年70万t，2009年85万t，2012年120万t，矿棉的需求日益增大，但矿山日益贫乏的中国，利用工业固废制造矿棉是矿棉生产的发展趋势。黄磷渣是热法磷酸生产工艺中排放的工业废渣，电炉制磷副产物炉渣(简称磷炉渣)，每生产It黄磷产品副产熔融磷炉渣8 10t，副产磷炉尾气2800 4500Nm3/t。磷炉渣化学组成为w (CaO) 45% 52%，w (SiO2) 34% 43%，w (Al2O3) 2% 8%，W(Fe2O3) 0. 2% I.0%, w (P2O5) 0. 8% 3. 5%, w (F) 1% 3%，w (MgO) 1% 5%，w (Si02/Ca0) 70% 88%，黄磷炉渣中硅、钙主要以CaO Si02、3Ca0 2Si02和2Ca0 SiO2等形式存在；磷炉废气主要成分为CO (v/v) 76 92%, CO2 (v/v) 0. 8 3. 6%, O2 (v/v) 0. 5 0. 4 %，N2 (v/v) 2. 7 48. 6 %,H2 (v/v) 0. 02 I. 2 %, CH4 (v/v) 0 0. 20 %, P4 40 92. 66 (mg/Nm3)。根据我国黄磷的生产能力及产品量，黄磷企业实际年产出黄磷炉渣600 750万t，其中云南省年产出黄磷炉渣300 400万t。目前，黄磷炉渣的利用，先将熔融状态的磷炉渣(温度高达1350 1550°C)，用大量冷水进行水淬后用车拉走，再用于生产农用硅钙月巴、水泥、混凝土、磷渣砖及瓷质砖，有效利用率约为10%。冷却吨磷炉渣需要吨水量3t/t，同时产生200Kg/t水蒸气+酸气，排入大气，在此过程中需要大量的人力来处理水萃渣，浪费较多的水资源；且产品品质较低，且用量有限。黄磷尾气由于含有P、S、As、F等有毒有害杂质，利用率不足30%，其余用火炬燃烧后排入大气。黄磷炉渣大部分以废渣堆积，既浪费资源，又污染环境，成为了黄磷行业的可持续发展的制约因素。
技术实现思路
为解决矿棉的需求日益增大、黄磷炉渣堆积且难以综合利用等问题，本专利技术提供一种利用黄磷电炉渣在高温熔融下制作晶镁棉的方法及其装置，专利技术了充分利用黄磷炉渣(热法黄磷生产工艺中排放的工业废渣)和黄磷尾气(热法黄磷生产副产的废气)同时作为原料，进行一种性能优异的晶镁矿棉的生产。本专利技术通过下列技术方案实现一种利用黄磷电炉渣在高温熔融下制作晶镁棉的 方法，经过下列各步骤 (1)按黄磷炉渣与添加剂I进行混合，使黄磷炉渣的酸度系数从Ka=O.8 I. 0调节至Ka>l. 2 ； (2)在步骤(I)所得黄磷炉渣中加入添加剂II，并在1450°C 1550°C下进行熔炼25 40分钟，然后再进行纺丝，得到粗棉； (3)将步骤(2)所得粗棉在80(TC 120(TC下进行固化烘干4 8分钟后，再连续压碾定型I 2分钟，然后经切割成所需尺寸，即得到晶镁棉(TM-800晶镁棉)。所述步骤(I)的添加剂I为硼砂、钠长石、纯碱、玻璃中的任意一种或几种。所述步骤(I)的添加剂I是按黄磷炉渣与添加剂I的质量比为I : 0. 00005 0. 481进行混合。所述选择硼砂、钠长石、纯碱、玻璃中的一种或几种时，是按黄磷炉渣与其的下列质量比进行混合 黄磷炉渣硼砂=1 0. 005 0. 12 黄磷炉渣钠长石=1 0. 0005 0. 01 黄磷炉渣纯碱=1 0. 00005 0. 001 黄磷炉渣玻璃=1 0.05 0.35。所述步骤(2)的添加剂II为煤油和石蜡。所述煤油占添加剂II质量的40 85%，石蜡占添加剂II质量的15 60%。所述步骤(2)的添加剂II是按黄磷炉渣与添加剂II的质量比为I : 0.001 0. 015。本专利技术还提供一种利用黄磷电炉渣在高温熔融下制作晶镁棉的装置，由黄磷熔融炉渣熔化制丝系统I和黄磷尾气燃气净化燃烧系统II组成，所述黄磷熔融炉渣熔化制丝系统I由黄磷熔融炉9、加料池10和11、渣道12和13、混料池14和15、熔池16、17、18和19、纺丝机组20和21、固化器烘干室22、压碾切割机组23、产品室24构成；黄磷尾气燃气净化燃烧系统II由黄磷尾气引气管I、磷炉尾气喷淋净化塔2、真空泵3、蓄热器4、空气混合器5、空压机6、燃嘴7、黄磷尾气引气管8构成。步骤(2 )熔炼时利用净化后的黄磷尾气加热熔炼炉，在熔融炉渣制丝过程中，由于有固料的加入，使从熔融炉渣磷渣的温度为从1350 1500°C )降至t2( 1000 1200°C )，为保证熔池16、17、18、19温度为T2=1450°C 1550°C的熔化需要，从黄磷尾气引气管1，经磷炉尾气喷淋净化塔2水洗低温喷淋净化后，将初净化的黄磷尾气经真空泵3加压后进入4 10个串联的蓄热器4 (可按实际情况组合配备)，经空压机6按空燃比调控在空气混合器5，采用专用燃嘴7点燃调节好的黄磷尾气，此时黄磷尾气火焰温度为1\=1500 1800°C，加热熔池16、17、18、19，使温度从1000 1200°C的料温加热到1450 1550°C，保证熔炼炉的温度；经熔炼25 40分钟后，进入纺丝机组进行纺丝，得到粗棉。利用黄磷电炉渣在高温熔融下制作晶镁棉的方法，能耗低，完全将废弃物作为原料制作新产品。I万吨黄磷/年黄磷炉渣可制10万吨晶镁棉保温材料，磷炉渣和黄磷尾气可在本系统完全利用，替代了传统用焦炭(本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用黄磷电炉渣在高温熔融下制作晶镁棉的方法，其特征在于经过下列各步骤：（1）按黄磷炉渣与添加剂Ⅰ进行混合，使黄磷炉渣的酸度系数从Ka=0.8～1.0调节至Ka>1.2；（2）在步骤（1）所得黄磷炉渣中加入添加剂Ⅱ，并在1450℃～1550℃下进行熔炼25～40分钟，然后再进行纺丝，得到粗棉；（3）将步骤（2）所得粗棉在800℃～1200℃下进行固化烘干4～8分钟后，再连续压碾定型1～2分钟，然后经切割成所需尺寸，即得到晶镁棉。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王福成，朱德益，
申请(专利权)人：云南天福晶镁新型建筑材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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