[发明专利]一种利用硅锰和镍铁合金冶炼废渣生产矿渣棉的方法

说明书

本发明涉及一种利用硅锰和镍铁合金冶炼废渣生产矿渣棉的方法；属于冶金废渣资源化利用领域。本方法以硅锰合金冶炼废渣和镍铁合金冶炼废渣为原料，硅锰和镍铁渣的混合比例为主要控制过程，将混合冶炼废渣加入到电炉中熔融，随后利用离心成棉工艺将废渣制成矿渣棉。所述控制过程具体由硅锰渣、镍铁渣的粘度和熔化性能决定，混合后的废渣熔体在1～3Pa·s粘度区间内，温度跨度区间为40～80℃；混合废渣的熔化温度不高于1450℃。本发明两种冶炼废渣按一定比例混合，可以综合改性废渣的熔化性能和粘度性能，使得两种冶金废渣成为合适的矿渣棉的生产原料，综合利用了冶金渣资源，创造了经济和环境效益。

技术领域

本发明涉及一种利用硅锰和镍铁合金冶炼废渣生产矿渣棉的方法；属于冶金废渣资源化利用领域。

背景技术

因为世界钢铁产量的巨大，硅锰合金和镍铁合金作为钢铁脱氧和合金成分，每年的产量也是巨大的，同时带来了硅锰和镍铁冶炼废渣的大量排放。目前，硅锰和镍铁冶炼废渣的处理方式主要是堆存和资源化利用两种。堆存造成土地的浪费和潜在环境危险，资源化利用主要在水泥和铺路基石等方面。矿渣棉作为一种保温和隔热、隔音材料，广泛的应用在国民经济的各领域。最新的研究表明，冶金废渣可以通过调质等工艺手段制成矿渣棉，并最终制成各种各样的矿渣棉产品。同时，冶金废渣制成矿渣棉，不仅解决了冶金废渣的堆存和污染问题，相较于水泥等资源化利用途径，矿渣棉产品更具经济价值，是一种冶金废渣的高附加值利用新途径。

矿渣棉的生产工艺有离心法和喷吹法两种，无论哪种工艺，前期对生产原料的要求和熔融工艺都是相同的。作为矿渣棉生产原料的废渣具体应该具备以下要求：1.原料的熔化温度低于1450℃；2.在矿渣棉形成温度范围内，熔体应具有较小的粘度和温度-粘度降落梯度；3.矿渣棉纤维细长具有良好的化学稳定性。

硅锰渣的熔化温度一般在1500℃以下，熔体多呈现“长渣”特性，熔体熔化区间宽广，容易拉丝成纤，表现出很强的玻璃性。镍铁废渣熔化温度在1500～1600℃，表现出“短渣”性质，熔体的熔化区间较小，容易在冷却过程中析出大量晶体，不易形成无机纤维和玻璃相。理论上硅锰渣是生产矿渣棉的合适原料，但在实际生产中硅锰渣表现出极强的玻璃性，并不能生产出质量优良的矿渣棉。镍铁渣因为熔化温度过高和熔体较强的结晶性能不太适合作为矿渣棉生产原料。

基于硅锰渣和镍铁渣各自的熔体特性，发明一种方法利用硅锰渣和镍铁渣混合物作为原料生产矿渣棉。这种方法充分利用了硅锰和镍铁渣的物性特征，通过废渣之间的相互改性调质，最终达到科学生产矿渣棉的目的。对硅锰和镍铁冶炼废渣的高附加值资源化应用有重大的意义。

发明内容

为实现硅锰渣和镍铁冶炼废渣的高附加值资源化应用，提供了一种利用硅锰和镍铁合金冶炼废渣生产矿渣棉的方法。

本发明一种利用硅锰和镍铁合金冶炼废渣生产矿渣棉的方法，按质量比：硅锰合金冶炼废渣：镍铁合金冶炼废渣＝4:6～9:1，配取硅锰合金冶炼废渣、镍铁合金冶炼废渣，破碎后混合均匀得到混合废渣，然后将混合废渣加热至1600℃，保温得到熔体，对熔体采用离心成棉工艺将废渣制成矿渣棉，所述混合废渣的熔化温度不高于1450℃；所述混合废渣熔化后，当熔体的粘度在1～3Pa·s粘度区间内时，其温度跨度区间为40～80℃；

或

按质量比：硅锰合金冶炼废渣：镍铁合金冶炼废渣＝4:6～9:1，配取硅锰合金冶炼废渣熔体、镍铁合金冶炼废渣熔体中的一种，然后将另外一种废渣加入熔渣中，熔融得到熔体，所述熔体的温度为不高于1600℃、优选为1500-1550℃；当所述熔体的粘度在1～3Pa·s粘度区间内时，其温度跨度区间为40～80℃；

或

按质量比：硅锰合金冶炼废渣：镍铁合金冶炼废渣＝4:6～8:2，配取硅锰合金冶炼废渣熔体、镍铁合金冶炼废渣熔体，混合均匀得到混合熔体，所述混合熔体的温度为不高于1600℃、优选为1500-1550℃；当所述熔体的粘度在1～3Pa·s粘度区间内时，其温度跨度区间为40～80℃。