[发明专利]一种利用高钙粉煤灰制备矿物棉的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤炭燃烧残留物的废物利用方法，更具体而言，本发明涉及一种利用高钙粉煤灰制备矿物棉的方法，属于固体废弃物的再加工利用和矿物棉生产领域。

背景技术

粉煤灰是燃煤电厂生产过程中产生的一种固体废弃物，其产量约占燃煤总量的5-20％，因此其产生量巨大。

粉煤灰可分为低钙粉煤灰和高钙粉煤灰，其中低钙粉煤灰是以烟煤作为燃料而排放出来的氧化钙含量很低的粉煤灰，而高钙粉煤灰是指火力发电厂、高炉制气厂以褐煤、次烟煤作为燃料进行燃烧利用后而得到的一种粉煤灰，其中(SiO₂+Al₂O₃+Fe₂O₃)的质量百分含量≥50％、CaO质量百分含量≥10％，这些物质的物理形态大部分为水硬性晶体矿物，且具有一定的潜在活性。

而随着我国电力工业的快速发展，高钙粉煤灰的产量巨大，据不完全统计，每年我国产生的高钙粉煤灰产量高达数千万吨，但另一方面，高钙粉煤灰的处理手段又较为匮乏，从而导致大部分以堆积的形式进行露天存放，这不但占用了宝贵的土地资源，而且也对环境造成了巨大威胁，例如产生扬尘、污染水体等等，已经成为高钙粉煤灰产生地区不得不面临并亟需解决的主要问题和难题之一。

长期以来，高钙粉煤灰的综合利用都是环境保护领域的一个重要课题，到现在为止，高钙粉煤灰仍缺乏高附加值的利用。

正是由于高附加值处理手段的匮乏和再利用程度的低下，众多的科研工作者和生产厂家进行了积极的研究，并开发出了多种使用高钙粉煤灰来制备各种制品的方法：

CN1012951A公开了一种用高钙粉煤灰生产水泥的方法，所述方法通过在磨细水泥熟料和高钙粉煤灰时，掺入5-30％的潜在水硬性材料和火山质材料。

CN1052626A公开了使用高钙粉煤灰制备微孔夹芯砖的方法，所述砖是由高钙粉煤灰、火山灰质颗粒、饱和湿锯末及粘结剂制成的空心外壳，并在其空心内填充有由沥青、草木碎屑或塑料泡沫碎块而制成的芯料。其制作方法是，将高钙粉煤灰、火山灰质颗粒，饱和湿锯末、粘结剂和水进行混合搅拌均匀；将草木碎屑或塑料泡沫碎块和沥青分别加热后混合挤压成型；将上述混合料送入胎具内振捣成型，成型后取出自然干燥。

CN103193434A公开了一种使用高钙粉煤灰制备低碳和吸碳混凝土的方法，所述低碳和吸碳混凝土包括有水泥、矿渣粉、高钙粉煤灰或增钙粉煤灰。

CN103159416A公开了一种建筑用混凝土胶凝材料，所述材料包括高钙粉煤灰1000-4000份、拌合水100-1600份、纳米黏土10-30份、硼砂5-80份、减水剂10-80份，从而有效地解决了高钙粉煤灰污染环境、危害生态、浪费资源等问题。

CN103121804A公开了一种制备粘土固化剂的方法，所述固化剂包括高钙粉煤灰50-60份、石膏粉32-41份、硫酸钠7-12份、精灰10-15份。

CN102964095A公开了一种加气混凝土砌块的制备方法，所述砌块包括高钙粉煤灰60-75份、普通粉煤灰4-15份、石膏5-8份、石灰13-16份、铝粉0.07-0.1份、水43-46份。

CN102826815A公开了一种高钙粉煤灰固封材料及其制备方法，所述固封材料以高钙粉煤灰为主要原料，以氢氧化钠和钠水玻璃为复合化学外加剂，并可以加入热处理脱硫石膏或热活化污泥。该固封材料具有良好的性能，能够在一定范围内替代普通硅酸盐水泥用于实际工程中。

CN102746850A公开了一种用于治理重金属污染的粉煤灰稳定剂以及制备方法，所述稳定剂以石灰和高钙粉煤灰为原料，采用熔融-水热合成工艺，得到了所述粉煤灰稳定剂，该稳定剂具有良好的重金属稳定性。

此外，还有诸多现有技术将高钙粉煤灰用于制备生物质成型燃料、污水处理剂、道路工程砂浆材料、污泥激发剂等诸多材料，从而在一定程度上拓宽了高钙粉煤灰的利用程度。

但迄今为止，尚未有利用粉煤灰制备矿物棉，尤其是适用于节能、隔热、耐火等建筑保温材料领域的技术报道。

矿物棉是一种性能优良的节能保温材料，被广泛应用于建筑节能，管道保温等领域，一直以来都以块状高炉渣作为主要的生产原料，块状的高炉渣在熔融过程中会消耗大量的焦炭，浪费能源和污染环境，同时也增加矿物棉的生产成本。随着我国对建筑节能的日益重视，矿物棉的市场需求前景将非常广阔，如何将矿物棉的生产成本降低至建筑行业可以接受的水平已经迫在眉睫。