[发明专利]用钠长石阳起石片岩生产岩棉的方法

说明书

岩棉（矿物棉）是一种矿物纤维，广泛应用在建筑、热工行业作保温、隔声材料。

目前，国内外生产岩棉均用玄武岩（或辉绿岩）类为主原料，配以石灰岩、白云岩等辅料，经熔融、喷吹或拉丝等工艺成纤。一种采用离心喷吹法生产岩棉的工艺流程，如附图示，将主原料[1]、辅料[2]、焦碳[3]、分别破碎[4]，並按一定比例配料[5]，再通过冲天炉熔融[6]，熔浆经四辊离心机和高压气流离心喷吹[7]，形成岩棉短纤维，最后通过卷筒[8]、包装[9]、入库[10]。经离心喷吹形成的岩棉短纤维，在卷筒之前可以通过已知工艺制成各种岩棉制品，如岩棉板、管、套、毡等。

在美国专利No3557575中曾对各种玄武岩原料进行了广泛的讨论。

本发明是一种用新原料生产的岩棉，其特征在于利用原料中的主矿物钠长石、阳起石所具有的速融、节能特性，达到在生产（熔融）过程中降低能耗的目的。同时，此种原料的熔浆还具有粘度低、流动性好的特点，除便于熔融操作，减少熔化、拉制过程中的故障以外，还有利于提高产品的理化性能，特别有利于采用拉丝法生产长纤维。

本发明使用的主原料是一种变质岩，岩石名称为钠长石阳起石片岩（或阳起石钠长石片岩），其矿物组成为（按体积百分数计）：钠长石40-55%;阳起石45-65%;绿帘石、绿泥石5-10%，它与目前岩棉生产中广泛使用的玄武岩（或辉绿岩）类是完全不同的，后者属于岩浆岩类，其主要矿物组成为斜长石、辉石、杆栏石等，形成温度在1000℃以上，而钠长石阳起石片岩属于低温绿片岩相变质岩，形成于500℃以下温度环境中。这就保证了熔融此类岩石比熔融玄武岩、辉绿岩类岩浆岩所需要的温度要低得多。

本发明所使用的钠长石阳起石片岩，其化学成份范围为（按重量百分数计）：

二氧化硅45-50%    三氧化二铝13-17%    三氧化二铁2-6%

氧化亚铁7-10%    氧化钙8-12%    氧化镁7-10%

氧化钾0.1-0.3%    氧化钠1.5-3.0%    二氧化钛1-3%

加入白云岩或石灰岩的任何一种作为辅料（按重量计不超过25%），除调整料性之外，兼作熔剂。提高氧化镁的含量，可以使产品具有较好的耐酸、碱性能。

据英国专利124449号：可以在炉料熔融前加入氧化钛、氧化锆、氧化锌等氧化物中的任何一种（按重量计不超过5-10%），从而大大提高产品的耐碱性。

使用本发明的原料和配方，在西安岩棉厂现有设备上进行的工业试验已取得了成功。

例1：用75%（以重量计）的钠长石阳起石片岩25%的白云岩，在1320-1350℃温度下熔融，经离心喷吹成纤（型号TG-1）。

TG-1岩棉的化学成份如下（按重量百分数计）：

二氧化硅43.76%    三氧化二铝13.13%    三氧化二铁1.69%

氧化亚铁7.90%    氧化钙19.78%    氧化镁10.83%

氧化钾0.50%    氧化钠1.74%    二氧化钛1.26%

产品的酸度系数MK＝1.86

例2：用80%（按重量计）的钠长石阳起石片岩，20%的白云岩，在1350℃温度下熔融，经离心喷吹成纤（型号TG-4）。

TG-4岩棉的化学成份如下（按重量百分数计）：

二氧化硅44.05%    三氧化二铝13.18%    三氧化二铁2.08%

氧化亚铁8.01%    氧化钙17.24%    氧化镁11.24%

氧化钾0.50%    氧化钠2.24%    二氧化钛1.32%

产品的酸度系数MK＝2.01

例3：用80%（按重量计）钠长石阳起石片岩，20%石灰岩，在1300-1320℃温度下熔融，经离心喷吹成纤（型号TG-3）。

TG-3岩棉的化学成份如下（按重量百分数计）：

二氧化硅44.97%    三氧化二铝13.24%    三氧化二铁1.79%

氧化亚铁8.01%    氧化钙21.80%    氧化镁6.85%

氧化钾0.37%    氧化钠1.96%    二氧化钛1.30%

产品的酸度系数MK＝2.03

在用上述三个配方生产过程中，出棉率与用玄武岩时相当，熔化温度比用玄武岩作主原料生产时降低50-80℃，焦碳消耗降低8-9%，料耗降低5-7%，在上述三个实例中，使用钠长石阳起石片岩与使用玄武岩相比较，具有熔化温度低、融料均匀、熔浆流动性好的效果。在使用玄武岩（或辉绿岩）类为主原料生产岩棉时，加入（按重量计）40%以上的钠长石阳起石片岩，也可以起到同时降低熔融温度和熔浆粘度的作用，收到降低能耗的效果。