[发明专利]一种微晶纤维,及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种微晶纤维，及其制备方法和用途，更具体地说涉及使用电厂锅炉、取暖锅炉等水煤浆燃烧过程中产生的粉煤灰通过特定的工艺制备超细的，可以用于造纸行业、塑料制品行业、橡胶制品行业、纺织行业、建筑材料及公路路面材料的微晶纤维。

背景技术

现在，电厂及取暖锅炉燃烧过程中产生大量的粉煤灰，现在这种粉煤灰对环境造成极大的污染，怎样消除和容纳这些粉煤灰，已经成为企业的沉重的负担，如何变废为宝，充分利用我国的不可再生资源的问题就摆在我们的面前。

发明内容

本发明是采用微纳米技术生产的超细水煤浆在电厂或其它种类的锅炉中燃烧制取的超细粉煤灰作为制备超细微晶纤维的原料，在该工艺中关键在于水煤浆中的煤粉制备工艺，现在国内煤浆中的煤粉颗粒直径在20至40微米的范围内，将此煤粉颗粒喷射到炉膛内燃烧，由于颗粒较大，燃烧不完全，造成浪费煤资源，增加了成本，增加了污染，这种水煤浆在燃油锅炉的炉膛中更不能燃烧。发明人研究，通过微纳米技术将水煤浆中的煤粉制备成2.5-10微米时，水煤浆中的煤粉可以在炉膛中充分燃烧，该水煤浆直接喷射到燃油锅炉的炉膛中，也可以充分燃烧，这是一种煤代油的新方法，更重要的是燃烧产生的超细粉煤灰恰恰是本发明的后工序制备超细微晶纤维的原料。

所说的水煤浆的制作，首先将进行煤粉碎和脱硫和脱铁，该脱硫和脱铁是现有技术，可以采用通用设备处理，处理过的初步粉碎的煤粉与软化剂一起进入球磨机进行粉碎，该粉碎可以是干法球磨，也可以是湿法球磨，为了将煤粉和软化剂粉碎成2.5-10微米的颗粒，需要更加专业的设备，在国内和国外都有设备销售，例如德国有较先进的设备出售。另一个重要的环节是添加软化剂，所需要添加的软化剂只需要粉煤用量的3％-10％，最终制成微纳米超细水煤浆。

上面所说的微纳米超细水煤浆的化学成分发生了变化，硫的含量低于1％，铁的含量低于1％，煤泥含量低于5％，煤颗粒的细度达到了1250目至8000目，部分达到10000目及纳米级。由于水煤浆的煤粉二氧化硅和三氧化二铝含量高于90％以上，煤炭充分燃烧后，所产生的粉煤灰的白度、细度和纯度都远远高于其它普通燃烧产生的粉煤灰，并且简化了工艺也降低了成本。熔融的粉煤灰物料通过挤压喷射成丝，制得3-10微米直径的柔软的微晶纤维。

具体实施方式

所说的水煤浆的制作是首先将进行煤粉碎和脱硫和脱铁，该脱硫和脱铁是现有技术，可以采用通用设备处理，处理过的初步粉碎的煤粉与软化剂一起进入球磨机进行粉碎，该粉碎可以是干法球磨，也可以是湿法球磨，为了将煤粉和软化剂粉碎成2.5-10微米的颗粒，需要更加专业的设备，在国内和国外都有设备销售，例如德国有较先进的设备出售。所需要添加的软化剂只需要煤总量的3％-10％，最终制成微纳米超细水煤浆。

上面所说的微纳米超细水煤浆的化学成分发生了变化，硫的含量低于1％，铁的含量低于1％，煤泥含量低于5％，煤颗粒的细度达到了1250目至8000目，部分达到10000目及纳米级。

该水煤浆在锅炉炉膛中充分燃烧后，炉膛中的近于熔融的粉煤灰通过特殊的管道进入专用的抽丝装置，熔融的粉煤灰通过挤压喷射成丝，制得直经为3至6微米微晶纤维。通过纳米尼龙过滤器装置，将符合纸浆要求的微晶纤维筛选进入带有搅拌装置的水池中待用。

该微晶纤维可以与植物纤维纸浆混合，根据规格需要，按不同比例混合，然后进入造纸的后序流程。

或者将微晶纤维干燥制成板打捆，作为造纸原料提供给造纸企业。还可以提供给其他行业，例如塑料制品行业、橡胶制品行业、建筑行业、公路材料行业、无纺布等行业作为功能添加材料使用。

所说的软化剂也可以在后面工艺中添加，在制造水煤浆的过程中不加入软化剂，在水煤浆通过输送管道输送到锅炉附近的储存罐时，同时通过另一个管道加入液态的软化剂，在储存罐里有搅拌装置，以使得二者充分均匀混合，混合好的水煤浆喷射到锅炉中进行充分燃烧，所生成的熔融的粉煤灰就是制造微晶纤维的原料，如前所述，通过抽丝设备将熔融的粉煤灰挤压喷射成丝。