[发明专利]一种煤化工废渣基纤维及其制备方法

说明书

本申请实施例提供一种煤化工废渣基纤维及其制备方法，涉及废弃物综合利用技术领域。煤化工废渣基纤维的制备原料按照重量份数计包括：100份煤化工废渣、20‑30份粉煤灰、3‑5份玻璃渣和2‑3份铁渣，其中，煤化工废渣的化学元素按质量百分数计包括：硅15％‑20％、铝10％‑25％。该煤化工废渣基纤维的制备方法是将制备原料粉碎混合，在熔融状态下进行拉丝，进行表面改性处理。煤化工废渣基纤维及其制备方法，采用煤化工废渣、粉煤灰等固体废弃物为原料，对固体废弃物的利用率高，制得性能优异的纤维产品。

技术领域

本申请涉及废弃物综合利用技术领域，具体而言，涉及一种煤化工废渣基纤维及其制备方法。

背景技术

随着煤气化、煤油化、煤电化等煤化工技术的推广应用，会产生大量的煤化工废渣。比如在煤制油过程中，每制成1万吨油就会产生约1.5万吨的煤制油废渣。目前对这些煤化工废渣的利用率并不高，多数煤化工废渣进行堆放、填埋处理，占用大量土地的同时，还污染水源和空气，给环保带来较大压力。

另外，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物，主要成分为SiO₂、Al₂O₃、FeO、Fe₂O₃、CaO、MgO等，随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加，成为我国当前排量较大的固体废物之一。目前对粉煤灰的综合利用主要是作为建材辅料，生产水泥空心砖、混凝土等，但是利用率只有不到1/3，剩余部分则就地堆积，占用大面积土地，对环境造成严重污染。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种煤化工废渣基纤维及其制备方法，采用煤化工废渣、粉煤灰等固体废弃物为原料，对固体废弃物的利用率高，制得性能优异的纤维产品。

第一方面，本申请实施例提供了一种煤化工废渣基纤维，其制备原料按照重量份数计包括：100份煤化工废渣、20-30份粉煤灰、3-5份玻璃渣和2-3份铁渣，其中，煤化工废渣的化学元素按质量百分数计包括：硅15％-20％、铝10％-25％。

在上述技术方案中，采用煤化工废渣、粉煤灰、玻璃渣和铁渣等固体废弃物为原料，对固体废弃物的利用率高，提高了固体废弃物的经济附加值，变废为宝，制得纤维产品防水、防滑、耐磨、抗氧化性能优异，具有良好的应用前景。具体地，煤化工废渣含有丰富的二氧化硅、氧化铝等成分，尤其是硅含量达到15％-20％，铝含量达到10％-25％；粉煤灰也含有二氧化硅、氧化铝等成分，二氧化硅和氧化铝和含量高且稳定，二氧化硅的质量含量通常在40％-60％之间，氧化铝的质量含量通常在20％-30％之间；玻璃渣含有氧化钠和氧化钾；铁渣含有丰富的氧化铁和氧化亚铁。二氧化硅和氧化铝作为纤维硅铝骨架的核心结构，构成纤维的结构网络，从而煤化工废渣和粉煤灰形成纤维，尤其是连续无机纤维，保证纤维的稳定性和力学性能；氧化钠和氧化钾能够提高纤维的防水、防滑、耐磨等性能；氧化铁和氧化亚铁能够提高纤维的耐高温、抗氧化性能。

在一种可能的实现方式中，煤化工废渣选自煤制油废渣和煤气化渣中的至少一种。

在上述技术方案中，煤制油废渣和煤气化渣均是以煤为原料进行化工生产后的废弃物，排放量大，均含有二氧化硅、氧化铝，能够回收利用制造纤维。

在一种可能的实现方式中，煤制油废渣的成分按质量百分数计包括：SiO₂35.3％-42.1％、Al₂O₃ 21.4％-27.3％、Fe₂O₃ 1.2％-7.2％、CaO 1.5％-6.4％和MgO0.6％-3.1％；