黃磷渣制取礦渣棉試驗(yàn)研究.pdf

1、近年來香溪河流域水生態(tài)環(huán)境退化嚴(yán)重，其水體出現(xiàn)了加速污染和富營養(yǎng)化趨勢(shì)，區(qū)域內(nèi)磷化工排污及磷化工渣場(chǎng)磷的流失是導(dǎo)致香溪河流域及三峽庫區(qū)水質(zhì)逐年下降的重要原因之一。為控制磷污染排放、改善庫區(qū)全流域水環(huán)境質(zhì)量，湖北省承擔(dān)了“十二五”國家水體污染控制與治理科技重大專項(xiàng)“三峽項(xiàng)目”中課題2《庫區(qū)小流域磷污染綜合治理及水華控制研究與示范》任務(wù)。
　　本論文以興發(fā)集團(tuán)劉草坡化工廠黃磷渣為研究對(duì)象，采用自制實(shí)驗(yàn)室小型礦渣棉生產(chǎn)設(shè)備，研究了原輔料

2、配料配比、熔融溫度、離心機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)、放料速度等因素對(duì)黃磷渣制取礦渣棉的影響，分析測(cè)試了礦渣棉的成分和結(jié)構(gòu)，提出充分利用黃磷爐渣顯熱原位生產(chǎn)礦渣棉纖維的工藝構(gòu)想。論文得到以下結(jié)論：
　?。?）在研究國內(nèi)工業(yè)上礦棉生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并自制了實(shí)驗(yàn)室適用的小型化四輥離心機(jī)礦渣棉試驗(yàn)設(shè)備，該設(shè)備主要包括：高溫節(jié)能電爐、四輥離心機(jī)、集棉室、除塵器、電控設(shè)備等五個(gè)部分。
　?。?）黃磷渣中Al含量較低，提出利用Al含量相對(duì)較高的粉煤

3、灰作為輔料，調(diào)節(jié)黃磷渣的酸度系數(shù)。原輔料配比試驗(yàn)表明，粉煤灰最佳投配比為10％，產(chǎn)生的礦渣棉酸度系數(shù)為1.07，平均直徑5.73μm（滿足《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)絕熱用巖棉、礦渣棉及其制品》（GB/T11835-2007）的要求，纖維平均直徑小于7μm），直徑方差3.17。在相同試驗(yàn)條件下，配入10％粉煤灰的黃磷渣制取的礦渣棉優(yōu)于鋼渣制取的礦渣棉，產(chǎn)量高1.4倍、纖維平均直徑小7.23μm、直徑方差低60％。
　?。?）熔融物在表

4、面張力的作用下斷裂成纖維，這個(gè)過程受到熔融物料粘度的影響，而粘度會(huì)隨著溫度的變化而變化。試驗(yàn)表明，提高熔融溫度、加快放料速度可以提高離心機(jī)輥頭和成纖區(qū)溫度，從而有利于成纖效果。粉煤灰最佳投配比條件下，試驗(yàn)溫度從1350℃提高至1550℃，產(chǎn)棉量增大了17倍、平均直徑減小13.22μm、直徑方差降低69.4％；放料時(shí)間由90s降至30s，產(chǎn)棉產(chǎn)量增大4.8倍、平均直徑減小2.39μm、直徑方差降低29％。
　　（4）熔融物是在離心力

5、的作用下，呈線狀沿圓周切線方向飛出斷裂成纖維。在輥頭直徑固定的情況下，增加離心機(jī)轉(zhuǎn)速，從而有利于成纖效果。當(dāng)輥頭轉(zhuǎn)速由2700r/min增加至4500r/min，礦棉產(chǎn)量增大6.3倍、平均直徑減小16.81μm、直徑方差降低69.5％。
　?。?）熔融態(tài)的黃磷渣排出時(shí)溫度在1350℃左右，與黃磷渣制取礦渣棉熔融溫度相接近。提出一步法礦渣棉生產(chǎn)工藝，充分利用熔融態(tài)黃磷渣中的顯熱，該工藝比物料常溫加熱至熔融態(tài)生產(chǎn)工藝可節(jié)省能耗約80.