一種利用制漿造紙白泥生產玻璃纖維的方法
【專利摘要】本發明公開了一種利用制漿造紙白泥生產玻璃纖維的方法，其原料為：白泥煅燒粉18~23份；葉臘石33~38份；白云石5~8份；硬硼鈣石：5～8份；白泡石：25～30份；高嶺土：8～10份；鈉長石：1.8～2㎏份；螢石：2.5～2.9；復合澄清劑：0.4～0.6份；其生產方法為將按照配比混合均勻的原料熔制，拉絲制得玻璃纖維。本發明將白泥作為主要原料生產玻璃纖維，不僅可以通過綜合利用減少白泥的露天堆放，減少白泥的環境污染，將白泥變廢為寶；而且生產的玻璃纖維具有更高的強度。
【專利說明】—種利用制漿造紙白泥生產玻璃纖維的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及玻璃纖維制備【技術領域】，具體涉及到一種利用制漿造紙白泥生產玻璃纖維的方法。
【背景技術】
[0002]在化學制漿造紙過程中會產生大量的黑液，這些黑液中含有大量對環境有害的物質，不能夠直接排放到環境中，國家規定其必須經過處理才能夠進行排放。
[0003]為了減輕環境污染，化學制漿產生的黑液都采用較為成熟的堿回收技術進行處理，將黑液中的有機物進行燃燒利用熱能，并回收制漿所消耗的堿。堿回收系統處理了化學制漿廠90%的污染物，但同時也會產生一定的固體廢棄物白泥。白泥的主要成分為碳酸鈣，其狀態為膏狀，含水率50%左右。白泥是黑液堿回收系統產生的固體廢棄物，白泥的產生量很大，生產I t紙漿產生近0.5 t白泥，所以早在20世紀初期制漿廠就開始了白泥的處置或利用，以減輕白泥對環境產生的二次污染或安全隱患。
[0004]目前，傳統且成熟的方法是在制漿廠將白泥進行干燥、煅燒制成氧化鈣(CaO)，作為堿回收系統綠液苛化的原料，從而使白泥在堿回收系統得到循環使用。這種方法在木漿廠得到廣泛應用，但由于非木材，如稻草、麥草、蘆葦、竹子等中的纖維原料硅含量為0.44%?2.43%遠遠高于木材原料0.0158%?0.0358%的硅含量，經過化學制漿工藝后硅元素進入黑液，再經過堿回收過程而進入白泥，使得非木材堿回收白泥的硅含量高，白泥煅燒回用難度加大，成本增高；并增加了回收堿中的硅含量，如果繼續循環使用，勢必加劇堿回收的“硅干擾”，產生惡性循環，最終致使堿回收無法正常運行，所以絕大多數非木材制漿企業的白泥并沒有通過煅燒的方法回收利用，而是采用了簡易的填埋或露天堆放的辦法處置。
[0005]中國是世界上非木漿生產和使用最多的國家，白泥的問題顯得尤為明顯。針對非木漿白泥的組成和性質，國內研究者對白泥的綜合利用做了很多工作，將白泥進行處理作為其他領域的原料或輔料進行利用。如:用白泥調制建筑砂漿、生產水泥、制作頁巖磚，將白泥精制用作造紙填料、塑料添加劑，將白泥用作農業資源，用于煙氣脫硫，生產去污粉等。然而這些方法都沒有大規模應用，其主要存在問題有:處理成本過高，收益少，沒有推廣價值；白泥消耗量小，實際可行性小；白泥的精制技術還不夠成熟，其質量還達不到很多行業的使用要求，工業化應用還需要進一步研究；產生二次污染物等。因而，大多數白泥只能采用露天堆放或填埋的方式處置，既造成了環境的二次污染，又浪費了大量的碳酸鈣資源，并且企業還得支付巨額的排污費，白泥治理就成為許多企業迫切需要解決的一個難題。
[0006]玻璃纖維是一種性能優異的無機非金屬材料，種類繁多，優點是絕緣性好、耐熱性強、抗腐蝕性好，機械強度高，因此其使用范圍非常廣泛，市場前景好，因此研究將白泥作為原料生產玻璃纖維將可以大大緩解白泥的污染，增強其利用價值。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是提供一種利用制漿造紙白泥生產玻璃纖維的方法。
[0008]為達上述目的，本發明的一個實施例中提供了一種利用制漿造紙白泥生產玻璃纖維的方法，包括以下重量配比的原料:
白泥煅燒粉18?23份； 葉臘石33?38份； 白云石5?8份；
硬硼I丐石:5?8份； 白泡石:25?30份；高嶺土:8?10份；
鈉長石:1.8?2份；螢石:2.5?2.9份； 復合澄清劑:0.4?0.6份；
其中，所述白泥煅燒粉的制備方法為:
在白泥廢料中加入水混合攪拌，使其稀釋并分散均勻，去除或者粉碎其中粗大顆粒物，然后進行過濾、濃縮得到脫水白泥；將脫水白泥烘干后于900°C、50°C下煅燒1小時?2小時，自然冷卻到室溫，得到白泥煅燒粉；
其中，上述原料生產玻璃纖維的方法為:將按照配比混合均勻的原料熔制，拉絲制得玻璃纖維。
[0009]本發明將白泥作為主要原料生產玻璃纖維，不僅可以通過綜合利用減少白泥的露天堆放，減少白泥的環境污染，將白泥變廢為寶；而且生產的玻璃纖維具有更高的強度。
【具體實施方式】
[0010]在實施本發明時，各個原料中的組成含量對發明的實施有一定的影響；本發明的每個原料的組分含量限定為:
葉臘石的組成中 Si02 彡 75%, A1203 彡 17%, Fe203 彡 0.55%, H20 彡 1% ；
白云石的組成中 CaO 彡 30%, Fe203 ( 0.2%, MgO ( 19.5%, H20 ( 1% ；
硬硼鈣石的組成中 CaO 彡 28%, Fe203 ( 0.10%, Si02 ( 6.5%, B203 彡 39%, H20 ( 1% ；
白泥煅燒粉的組成中 CaO 彡 80%, Fe203 ( 0.2%，MgO ( 3%，H20 ( 1% ；
白泡石的組成中 Si02 彡 81%, A1203 彡 10%, Fe203 彡 0.50%, H20 彡 1% ；
高嶺土的組成中 Si02 彡 43%, A1203 彡 36%, Fe203 ( 0.6%, H20 ( 1% ；
鈉長石的組成中 Si02 彡 70%, A1203 彡 16%, Fe203 ( 0.45%, Na20+K20 彡 7.5%, H20 ( 1% ；
螢石的組成中CaF2彡80%, H20 ( 1% ；
復合澄清劑的組成中S03 ^ 21%，H20 ( 1%。復合澄清劑為硫銻酸鈉混合溶液，購買于德陽泓源玻璃輔料有限公司，其商品名為澄清劑。
[0011]實施例1 稱取下列重量的原料
白泥煅燒粉18kg ； 葉臘石33kg ； 白云石5kg ；
硬硼I丐石:5kg ； 白泡石:25kg ； 高嶺土:8kg ；
鈉長石:1.8kg份；螢石:2.5kg ； 復合澄清劑:0.4kg。
[0012]葉臘石的組成中Si02=75%，Al203=17%, Fe203=0.55%, H20=1% ；
白云石的組成中 Ca0=30%，Fe203=0.2%, Mg0=19.5%, H20=1% ；
硬硼鈣石的組成中 Ca0=28%，Fe203=0.10%, Si02=6.5%, B203=39%, H20=1% ；
白泥煅燒粉的組成中 Ca0=80%，Fe203=0.2%，Mg0=3%, H20=1% ；
白泡石的組成中 Si02=81%，Al203=10%，Fe203=0.50%, H20=1% ；
高嶺土的組成中 Si02=43%，Al203=36%, Fe203=0.6%, H20=1% ；
鈉長石的組成中 Si02=70%, Al203=16%，Fe203=0.45%, Na20+K20=7.5%, H20=1% ；
螢石的組成中CaF2=80%，H20=1% ；
復合澄清劑的組成中S03=21%，H20=1%。
[0013]白泥煅燒粉的制備方法為:
在白泥廢料中加入水混合攪拌，使其稀釋并分散均勻，去除或者粉碎其中粗大顆粒物，然后進行過濾、濃縮得到脫水白泥；將脫水白泥烘干后于900°C下煅燒1小時，自然冷卻到室溫，得到白泥煅燒粉。
[0014]上述原料生產玻璃纖維的方法為:將按照配比混合均勻的原料在1500°C?1600°C下熔制，然后經過澄清、均化后進入作業通路，經800?5000孔的鉬金漏板中流出，從鉬金漏板中流出的溫度控制在1280°C?1320°C，然后在其表面涂覆一層高分子乳液后，纏繞在車頭上拉絲。
[0015]其中，螢石、白云石和白泥煅燒粉在熔制前過100目篩，硬硼鈣石過200目篩，白泡石、葉臘石、高嶺土過325目篩。
[0016]實施例2 稱取下列重量的原料
白泥煅燒粉23kg ； 葉臘石38kg ； 白云石8kg ；
硬砸f丐石:8kg ； 白泡石:30kg ； 聞嶺土:10kg ；
鈉長石:2kg份；螢石:2.9kg ； 復合澄清劑:0.6kg。
[0017]葉臘石的組成中Si02=78%，Al203=19%, Fe203=0.45%，H20=1% ;余量為雜質或其余物質；
白云石的組成中Ca0=35%，Fe203=0.1%，Mg0=17%, H20=1% ;余量為雜質或其余物質；
硬硼鈣石的組成中 Ca0=32%，Fe203=0.05%, Si02=5.5%，B203=42%, H20=1% ;余量為雜質或其余物質；
白泥煅燒粉的組成中Ca0=83%，Fe203=0.2%，Mg0=3%, H20=1% ;余量為雜質或其余物質； 白泡石的組成中Si02=83%，Al203=12%，Fe203=0.30%, H20=1% ;余量為雜質或其余物質； 高嶺土的組成中Si02=46%，Al203=40%, Fe203=0.6%，H20=1% ;余量為雜質或其余物質；
鈉長石的組成中 Si02=71%，Al203=18%，Fe203=0.45%, Na20+K20=8%, H20=1% ；
螢石的組成中CaF2=85%，H20=1% ；
復合澄清劑的組成中S03=26%，H20=1%
白泥煅燒粉的制備方法為:
在白泥廢料中加入水混合攪拌，使其稀釋并分散均勻，去除或者粉碎其中粗大顆粒物，然后進行過濾、濃縮得到脫水白泥；將脫水白泥烘干后于900°C下煅燒1小時，自然冷卻到室溫，得到白泥煅燒粉。
[0018]上述原料生產玻璃纖維的方法為:將按照配比混合均勻的原料在1500°C?1600°C下熔制，然后經過澄清、均化后進入作業通路，經800?5000孔的鉬金漏板中流出，從鉬金漏板中流出的溫度控制在1280°C?1320°C，然后在其表面涂覆一層高分子乳液后，纏繞在車頭上拉絲。
[0019]其中，螢石、白云石和白泥煅燒粉在熔制前過100目篩，硬硼鈣石過200目篩，白泡石、葉臘石、高嶺土過325目篩。
[0020]實施例3
稱取下列重量的原料
白泥煅燒粉20kg ； 葉臘石35kg ； 白云石7kg ；
硬硼I丐石:6kg ； 白泡石:28kg ； 高嶺土:9kg ；
鈉長石:1.9kg份；螢石:2.9kg ； 復合澄清劑:0.5kg。
[0021]葉臘石的組成中Si02=76%，Al203=18%, Fe2O3=0.50%, H20=1% ；
白云石的組成中 Ca0=32%, Fe2O3=0.17%, MgO= 19 %，H2O=0.8% ；
硬硼鈣石的組成中 Ca0=29%，Fe2O3=0.10%, Si02=6.3%, B203=40%, H20=1% ；
白泥煅燒粉的組成中 Ca0=81.5%，Fe2O3=0.2%，Mg0=3%, H20=1% ；
白泡石的組成中 Si02=81.3%, Al2O3=Il.3%, Fe2O3=0.50%, H2O=0.6% ；
高嶺土的組成中 Si02=45%，Al203=38%, Fe2O3=0.6%, H20=1% ；
鈉長石的組成中 Si02=72.3%, Al203=16%，Fe2O3=0.45%, Na20+K20=7.8%, H20=1% ；
螢石的組成中CaF2=82%，H20=1% ；
復合澄清劑的組成中S03=25%，H20=1%。
[0022]白泥煅燒粉的制備方法為:
在白泥廢料中加入水混合攪拌，使其稀釋并分散均勻，去除或者粉碎其中粗大顆粒物，然后進行過濾、濃縮得到脫水白泥；將脫水白泥烘干后于900°C下煅燒I小時，自然冷卻到室溫，得到白泥煅燒粉。
[0023]上述原料生產玻璃纖維的方法為:將按照配比混合均勻的原料在1500°C?1600°C下熔制，然后經過澄清、均化后進入作業通路，經800?5000孔的鉬金漏板中流出，從鉬金漏板中流出的溫度控制在1280°C?1320°C，然后在其表面涂覆一層高分子乳液后，纏繞在車頭上拉絲。
[0024]實驗結果
將實施例廣實施例3中的玻璃纖維進行化學檢測，其成分指標為均符合國家標準，每個實施例的玻璃纖維指標如下:
實施例1中:固含量為8.0 ;pH值為3.5、原絲號數為290、原絲LOI為1.0%、分束率為90%、干紗水分為0.5% ;伸長率4.8%、強度極限3450MPa。
[0025]實施例2中:固含量為8.5 ;pH值為4.5、原絲號數為298、原絲LOI為1.2%、分束率為93%、干紗水分為0.43% ;伸長率5.2%、強度極限3810MPa。
[0026]實施例3中:固含量為8.3 ;pH值為5、原絲號數為310、原絲LOI為1.3%、分束率為92%、干紗水分為0.41% ;伸長率4.7%、強度極限3735MPa。
[0027]有上述實驗和檢測結果可以得知，使用白泥生產玻璃纖維是可行的，采用本發明提供的生產方法，不僅可以解決白泥廢料的污染問題，而且將其用于生產玻璃纖維的原料，制得的玻璃纖維的質量較好，具有較大的前景。
【權利要求】
1.一種利用制漿造紙白泥生產玻璃纖維的方法，包括以下重量配比的原料: 白泥煅燒粉If 23份； 葉臘石33?38份； 白云石51份； 硬硼I丐石:5?8份； 白泡石:25?30份；高嶺土:8?10份； 鈉長石:1.8?2份；螢石:2.5?2.9份； 復合澄清劑:0.4?0.6份； 其中，所述白泥煅燒粉的制備方法為: 在白泥廢料中加入水混合攪拌，使其稀釋并分散均勻，去除或者粉碎其中粗大顆粒物，然后進行過濾、濃縮得到脫水白泥；將脫水白泥烘干后于900°C、50°C下煅燒I小時?2小時，自然冷卻到室溫，得到白泥煅燒粉； 其中，上述原料生產玻璃纖維的方法為:將按照配比混合均勻的原料熔制，拉絲制得玻璃纖維。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于:所述生產玻璃纖維的方法為:將按照配比混合均勻的原料在1500°C?1600°C下熔制，然后經過澄清、均化后進入作業通路，經800?5000孔的鉬金漏板中流出，從鉬金漏板中流出的溫度控制在1280°C?1320°C，然后在其表面涂覆一層高分子乳液后，纏繞在車頭上拉絲。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于:所述螢石、白云石和白泥煅燒粉在熔制前過100目篩，硬硼鈣石過200目篩，白泡石、葉臘石、高嶺土過325目篩。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于:原料的配比為 白泥煅燒粉20份； 葉臘石35份； 白云石7份； 硬硼鈣石:6份； 白泡石:28份；高嶺土:9份； 鈉長石:1.9 kg份；螢石:2.7份； 復合澄清劑:0.5份。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于:所述葉臘石的組成中S12^ 75%，Al2O3 彡 17%, Fe2O3 ( 0.55%, H2O ( 1% ； 所述白云石的組成中 CaO 彡 30%, Fe2O3 ( 0.2%，MgO ( 19.5%，H2O ( 1% ； 所述硬硼鈣石的組成中CaO彡28%, Fe2O3彡0.10%, S12彡6.5%, B2O3彡39%, H2O彡1%。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于:所述白泥煅燒粉的組成中CaO^ 80%，Fe2O3 ( 0.2%, MgO ( 3%, H2O ( 1%。
7.如權利要求1所述的方法，其特征在于:所述白泡石的組成中S12^ 81%，Al2O3 彡 10%, Fe2O3 ( 0.50%, H2O ( 1% ； 所述高嶺土的組成中S12彡43%, Al2O3彡36%, Fe2O3彡0.6%, H2O彡1% ； 所述鈉長石的組成中 S12 彡 70%, Al2O3 彡 16%, Fe2O3 彡 0.45%, Na2CHK2O 彡 7.5%,H2O ( 1% ； 所述螢石的組成中CaF2彡80%, H2O ( 1%。
8.如權利要求1所述的方法，其特征在于:所述復合澄清劑為硫銻酸鈉混合溶液。
9.如權利要求1或8所述的方法，其特征在于:所述復合澄清劑的組成中SO3^ 21%，H2O ( 1%。
【文檔編號】C03C13/00GK104402214SQ201410599903
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月31日 優先權日:2014年10月31日
【發明者】劉鋼, 劉術明, 陳銳, 孫智 申請人:內江華原電子材料有限公司