[发明专利]一种粉煤灰基无机纤维及其制备方法

说明书

本申请实施例提供一种粉煤灰基无机纤维及其制备方法，涉及无机纤维制备技术领域。粉煤灰基无机纤维主要是由生料熔融、拉丝形成，生料包括粉煤灰、石英砂和添加剂，生料的化学成分中，SiO₂和Al₂O₃的质量之和占生料总质量的60％～80％，Al₂O₃的质量大于CaO和MgO的质量之和，CaO的质量占生料总质量的5％～14％，MgO的质量占生料总质量的3％～10％，Na₂O和K₂O的质量之和占生料总质量的1％～6％。制备方法是将生料混合熔融，制成熟料液，然后进行淬灭得到熟料；将熟料进行拉丝。粉煤灰基无机纤维及其制备方法，制得的无机纤维强度高，应用广泛，实现粉煤灰等固体废弃物的绿色高值化利用。

技术领域

本申请涉及无机纤维制备技术领域，具体而言，涉及一种粉煤灰基无机纤维及其制备方法。

背景技术

粉煤灰是煤粉锅炉中排出的烟气中的细微粉末，粉煤灰呈灰褐色，通常为球状颗粒，主要成分为SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃和CaO等。据不完全统计，全球电厂每年产生的废弃粉煤灰超过50亿吨，粉煤灰作为废弃物不仅占用大量土地资源，且对环境污染严重。

目前，我国粉煤灰的利用途径主要在筑路、填坑，土壤改良，水泥和砖类建材，一般陶瓷，提取金属铝，提取空心微珠等领域，对粉煤灰的资源化利用程度不高，创造经济价值不大。为了进一步提高粉煤灰的应用附加值，出现了一些利用粉煤灰制备纤维的技术，但是现有采用粉煤灰制得的纤维强度较低，导致应用受到限制。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种粉煤灰基无机纤维及其制备方法，制得的无机纤维强度高，应用广泛，实现粉煤灰等固体废弃物的绿色高值化利用。

第一方面，本申请实施例提供了一种粉煤灰基无机纤维，其主要是由生料熔融、拉丝形成，生料包括粉煤灰、石英砂和添加剂，生料的化学成分中，SiO₂和Al₂O₃的质量之和占生料总质量的60％～80％，SiO₂和Al₂O₃的质量比为2.5：1～3.5：1，Al₂O₃的质量大于CaO和MgO的质量之和，CaO的质量占生料总质量的5％～14％，MgO的质量占生料总质量的3％～10％，Na₂O和K₂O的质量之和占生料总质量的1％～6％，Na₂O和K₂O的质量比为3：1～6：1。

在上述技术方案中，为了能够制得细而长的连续无机纤维，且其具有强度高、耐腐蚀、耐高温、吸波、吸声及良好的绝缘性等多重优异性能，需要控制生料的主要化学成分为SiO₂、Al₂O₃、CaO、MgO、Fe₂O₃、FeO、Na₂O、K₂O等氧化物，且各化学组分需按照合理配比。