[go: up one dir, main page]

RU2183205C2 - Method of manufacturing mineral fiber based on high-iron copper-nickel processing slags - Google Patents

Method of manufacturing mineral fiber based on high-iron copper-nickel processing slags Download PDF

Info

Publication number
RU2183205C2
RU2183205C2 RU2000116028A RU2000116028A RU2183205C2 RU 2183205 C2 RU2183205 C2 RU 2183205C2 RU 2000116028 A RU2000116028 A RU 2000116028A RU 2000116028 A RU2000116028 A RU 2000116028A RU 2183205 C2 RU2183205 C2 RU 2183205C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
melt
slag
pyroxenes
fiber
temperature
Prior art date
Application number
RU2000116028A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000116028A (en
Inventor
В.Т. Калинников
В.Н. Макаров
О.В. Суворова
И.В. Макарова
А.Н. Захарченко
Original Assignee
Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра РАН filed Critical Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра РАН
Priority to RU2000116028A priority Critical patent/RU2183205C2/en
Publication of RU2000116028A publication Critical patent/RU2000116028A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2183205C2 publication Critical patent/RU2183205C2/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C13/00Fibre or filament compositions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C13/00Fibre or filament compositions
    • C03C13/06Mineral fibres, e.g. slag wool, mineral wool, rock wool

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

FIELD: mineral fibers. SUBSTANCE: invention, in particular, relates to manufacturing mineral fibers used for heat-insulation of pipelines, warming of constructional coverings, and for sound insulation. Slag smelt is fed into smelting furnace, into which corrective ingredient, in particular mellitite and silica or carbonatite and silica, or broken glass, is added to assure ingredient-to-slag smelt weight ratio (0.27-1.43):1 and following analysis of corrected slag melt, wt.%: SiO2, 48.82-57.54; Al2O3, 3.95-6.28; iron oxides (on conversion to FeO), 14.04-20.90; MgO, 6.06-12.55; CaO, 5.97-15.93; Na2O, 0.44-5.99; K2O, 0.31-0.71; P2O5, 0.05-1.03; S, 0.39-0.86; while weight ratio of feldspars to pyroxenes in corrected melt, on converting its analysis to standardized mineral analysis, must be equal to (0.18-0.48): 1 and monoclinic systems of pyroxenes must prevail over orthorhombic ones. Cooking of melt is effected at 1130-1430 C and fiber is manufactured at 1200-1260 C. EFFECT: increased yield of conditioned product due to reduced non-fibrous inclusions by 20% in average and lack of crystals therein, and reduced power consumption of process to lowered cooking temperature and fiber manufacture stages and reduced maximum furnace temperature by 370 C. 5 cl, 4 tbl, 11 ex

Description

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности к производству минерального волокна, используемого для теплоизоляции трубопроводов, утепления перекрытий в строительстве и для звукоизоляции. The invention relates to the production of building materials, in particular to the production of mineral fiber used for thermal insulation of pipelines, insulation of floors in construction and for sound insulation.

Известен способ получения минерального волокна на основе шлаков восстановительной электроплавки окисленных никелевых руд при производстве ферроникеля (см. авт.св. СССР 1474117, МПК4 С 03 С 13/06, 1989), согласно которому используют шлак следующего состава, мас.%: SiO2 50,96 - 55,71; ТiO2 0,37 - 0,47; Аl2О3 4,55 - 5,82; FeO+Fe2О3 8,98 - 13,53; MnO 0,15 - 0,57; MgO 5,21 - 6,79; CaO 18,60 - 25,03; Na2O+К2O 0,78 - 0,83; NiO 0,02 - 0,14; СоО 0,01 - 0,07; Сr2О3 0,52 - 0,84 и осуществляют плавление шлака при температуре 1240-1250oС. Состав расплава не требует корректировки. Из расплава получают непрерывные волокна на установке с однофильерным платиновым питателем с применением соответствующего оборудования.A known method of producing mineral fibers based on slags of the reduction electric melting of oxidized nickel ores in the production of ferronickel (see ed. St. USSR 1474117, IPC 4 C 03 C 13/06, 1989), according to which slag of the following composition is used, wt.%: SiO 2 50.96 - 55.71; TiO 2 0.37 - 0.47; Al 2 O 3 4.55 - 5.82; FeO + Fe 2 O 3 8.98 - 13.53; MnO 0.15-0.57; MgO 5.21 - 6.79; CaO 18.60 - 25.03; Na 2 O + K 2 O 0.78 - 0.83; NiO 0.02 - 0.14; CoO 0.01 - 0.07; Cr 2 O 3 0.52 - 0.84 and carry out the melting of the slag at a temperature of 1240-1250 o C. The composition of the melt does not require adjustment. Continuous fibers are obtained from the melt in a single-platinum platinum feeder unit using appropriate equipment.

Недостатком способа является ограниченность сырьевой базы. В частности, таким способом не могут быть переработаны шлаковые расплавы, образующиеся при производстве металлического никеля из сульфидных медно-никелевых руд. Это обусловлено тем, что большая часть железа, содержащегося в руде, переходит в процессе переработки в шлак. Последний характеризуется высоким содержанием FeO и, кроме того, вследствие нестабильности состава руд и концентратов, это содержание варьирует в широких пределах от 17,40 мас.% до 33,65 мас. %. При сохранении постоянных параметров температуры варки и выработки, оптимальных для среднего состава шлака, в каждый конкретный момент времени они становятся неоптимальными. Следствием этого является большой выход брака за счет значительного количества "корольков" в минеральном волокне. Вследствие высокого содержания железа часть его высвобождается в виде самостоятельной минеральной фазы - магнетита. Из-за высокой кристаллизационной способности последнего ухудшается качество волокна. The disadvantage of this method is the limited raw material base. In particular, slag melts generated during the production of metallic nickel from sulfide copper-nickel ores cannot be processed in this way. This is due to the fact that most of the iron contained in the ore passes into the slag during processing. The latter is characterized by a high FeO content and, in addition, due to the instability of the composition of ores and concentrates, this content varies over a wide range from 17.40 wt.% To 33.65 wt. % While maintaining constant parameters of the temperature of cooking and production, optimal for the average composition of the slag, at each specific point in time they become suboptimal. The consequence of this is a large yield of marriage due to a significant number of “kings” in the mineral fiber. Due to the high iron content, part of it is released in the form of an independent mineral phase - magnetite. Due to the high crystallization ability of the latter, the quality of the fiber deteriorates.

Известен также способ получения минерального волокна на основе высокожелезистых шлаков переработки медно-никелевых руд (см. Россинский Е.Е. Металлургические шлаки медно-никелевой промышленности Заполярья. - Л.: Наука, 1974. - 271 с.), включающий подачу в плавильную печь шлакового расплава с температурой около 1300oС, содержащего, мас.%: SiO2 44,30; Аl2О3 5,80; FeO 21,60; MgO 19,27; CaO 3,50; Na2O+K2O 1,00; S 0,53; прочие, в том числе Р2O5, 4,00, и введение корректирующей добавки, в качестве которой используют нефелиновый концентрат в виде сухого порошка состава, мас.%: SiO2 44,00; Аl2О3 30,00; FeO 3,00; MgO 1,00; CaO 1,00; Na2O+К2O 20,00; прочие, в том числе Р2O5, 1,00. Добавку в количестве 20% от массы шлака вводят в зону максимально высокой температуры печи 1700-1800oС при непрерывном барботировании, затем процесс варки осуществляют при 1400-1500oС. Химический состав откорректированного шлакового расплава, мас.%: SiO2 44,25; Аl2О3 9,80; FeO 18,59; MgO 16,22; CaO 3,40; Na2O+К2O 4,20; S 0,40; прочие, в том числе P2O5, 3,50, что при пересчете на нормативный минеральный состав отвечает системе: нефелин-энстатит-геденбергит-фаялит-магнетит. Выработку волокна производят центробежно-дутьевым способом при температуре 1250-1300oС.There is also a method of producing mineral fiber based on highly iron slag processing copper-nickel ores (see Rossinsky EE Metallurgical slag of the copper-nickel industry of the Arctic. - L .: Nauka, 1974. - 271 p.), Including the feed into the melting furnace slag melt with a temperature of about 1300 o With, containing, wt.%: SiO 2 44,30; Al 2 O 3 5.80; FeO 21.60; MgO 19.27; CaO 3.50; Na 2 O + K 2 O 1.00; S 0.53; others, including P 2 O 5 , 4.00, and the introduction of a corrective additive, which is used as a nepheline concentrate in the form of a dry powder composition, wt.%: SiO 2 44.00; Al 2 O 3 30.00; FeO 3.00; MgO 1.00; CaO 1.00; Na 2 O + K 2 O 20.00; others, including P 2 O 5 , 1.00. The additive in an amount of 20% by weight of slag is introduced into the zone of the highest possible temperature of the furnace 1700-1800 o With continuous bubbling, then the cooking process is carried out at 1400-1500 o C. The chemical composition of the corrected slag melt, wt.%: SiO 2 44.25 ; Al 2 O 3 9.80; FeO 18.59; MgO 16.22; CaO 3.40; Na 2 O + K 2 O 4.20; S 0.40; others, including P 2 O 5 , 3.50, which, when converted to the standard mineral composition, corresponds to the system: nepheline-enstatite-hedenbergite-fayalite-magnetite. The fiber is produced by centrifugal-blasting at a temperature of 1250-1300 o C.

Недостатки способа заключаются в том, что из-за высокой тугоплавкости нефелина температуру в отдельных зонах печи приходится поднимать до 1800oС. Вследствие быстрого нарастания вязкости расплава при остывании значительная часть расплава не вытягивается в волокна, а попадает в готовый продукт в виде неволокнистых включений, содержание которых составляет около 30%. Кроме того, из-за низкой основности расплава он склонен к кристаллизации и поэтому волокно имеет повышенную ломкость. В готовом продукте присутствуют кристаллы магнетита, шпинелида и пироксена.The disadvantages of the method are that due to the high refractoriness of nepheline, the temperature in individual zones of the furnace has to be raised to 1800 ° C. Due to the rapid increase in melt viscosity during cooling, a significant part of the melt is not drawn into the fibers, but enters the finished product in the form of non-fibrous inclusions, the content of which is about 30%. In addition, due to the low basicity of the melt, it is prone to crystallization and therefore the fiber has an increased fragility. Crystals of magnetite, spinelide and pyroxene are present in the finished product.

Настоящее изобретение направлено на решение задачи повышения выхода кондиционного продукта за счет уменьшения количества неволокнистых включений и снижения кристаллизационной способности волокон, а также на понижение энергоемкости способа. The present invention is directed to solving the problem of increasing the yield of a conditioned product by reducing the number of non-fibrous inclusions and reducing the crystallization ability of the fibers, as well as reducing the energy intensity of the method.

Поставленная задача решается тем, что в способе получения минерального волокна на основе высокожелезистых шлаков переработки медно-никелевых руд, включающем подачу в печь шлакового расплава, содержащего SiO2, Аl2О3, FeO, MgO, CaO, Na2O, К2О, Р2O5 и S, введение щелочной кальций-кремнийсодержащей корректирующей добавки, варку полученной массы и выработку волокна, согласно изобретению, в качестве корректирующей добавки используют мелилитит и кремнезем, или карбонатит и кремнезем, или стеклобой, добавку вводят до обеспечения массового соотношения добавки и шлакового расплава 0,27 - 1,43 : 1 и химического состава откорректированного шлакового расплава, мас.%:
SiO2 - 48,82 - 57,54
Аl2О3 - 3,95 - 6,28
Оксиды Fe в пересчете на FeO - 14,04 - 20,90
MgO - 6,06 - 12,55
CaO - 5,97 - 15,93
Na2O - 0,44 - 5,99
К2О - 0,31 - 0,71
P2O5 - 0,05 - 1,03
S - 0,39 - 0,86,
причем массовое соотношение полевых шпатов и пироксенов в откорректированном расплаве при пересчете его химического состава на нормативный минеральный состав должно быть равно 0,18 - 0,48 : 1 и моноклинные разности пироксенов должны преобладать над ромбическими, а выработку волокна производят при начальной температуре 1200-1260oС.
The problem is solved in that in the method for producing mineral fiber based on highly iron slag for processing copper-nickel ores, including feeding slag melt containing SiO 2 , Al 2 O 3 , FeO, MgO, CaO, Na 2 O, K 2 O into the furnace , P 2 O 5 and S, the introduction of alkaline calcium-silicon-containing corrective additives, cooking the resulting mass and the production of fiber, according to the invention, as the corrective additives use melilitite and silica, or carbonatite and silica, or cullet, the additive is introduced to ensure a mass ratio additives and slag melt 0.27 - 1.43: 1 and the chemical composition of the adjusted slag melt, wt.%:
SiO 2 - 48.82 - 57.54
Al 2 O 3 - 3.95 - 6.28
Fe oxides in terms of FeO - 14.04 - 20.90
MgO - 6.06 - 12.55
CaO - 5.97 - 15.93
Na 2 O - 0.44 - 5.99
K 2 O - 0.31 - 0.71
P 2 O 5 - 0.05 - 1.03
S - 0.39 - 0.86,
moreover, the mass ratio of feldspars and pyroxenes in the corrected melt when recalculating its chemical composition to the standard mineral composition should be 0.18 - 0.48: 1 and the monoclinic differences of the pyroxenes should prevail over the rhombic ones, and fiber production at an initial temperature of 1200-1260 o C.

Решение поставленной задачи достигается и тем, что варку массы ведут при температуре 1130-1430oС.The solution to this problem is achieved by the fact that the cooking mass is carried out at a temperature of 1130-1430 o C.

Как было сказано выше, корректирующую добавку вводят до обеспечения массового соотношения добавки и шлакового расплава 0,27 - 1,43 : 1. Соотношение добавки и шлакового расплава более 1,43 : 1 приводит к заметному росту энергозатрат, а также является нецелесообразным, так как при этом теряется основное преимущество использования шлакового расплава для получения минерального волокна. Соотношение добавки и шлакового расплава менее 0,27 : 1 увеличивает склонность расплава к кристаллизации, что ведет к повышенной ломкости волокна и соответственно к снижению выхода кондиционного продукта. As mentioned above, the corrective additive is introduced until the mass ratio of the additive and the slag melt is 0.27 - 1.43: 1. The ratio of the additive and the slag melt of more than 1.43: 1 leads to a noticeable increase in energy consumption, and is also impractical, since in this case, the main advantage of using slag melt to obtain mineral fiber is lost. The ratio of the additive and the slag melt of less than 0.27: 1 increases the tendency of the melt to crystallize, which leads to increased fragility of the fiber and, accordingly, to a decrease in the yield of the conditioned product.

Согласно изобретению химический состав откорректированного шлакового расплава при пересчете на нормативный минеральный состав должен отвечать системе: полевые шпаты - пироксены, причем моноклинные разности пироксенов должны преобладать над ромбическими. Полевые шпаты представлены альбитом и анортитом, а пироксены представлены эгирином, геденбергитом (моноклинные разности) и энстатитом (ромбические разности). При соотношении полевых шпатов и пироксенов менее 0,18 : 1 снижается химическая стойкость волокон, уменьшается интервал выработки и увеличивается кристаллизационная способность расплава. При соотношении полевых шпатов и пироксенов более 0,48 : 1 значительно возрастает температура ликвидуса и вязкость расплава, что затрудняет процесс выработки волокон и ведет к снижению выхода кондиционного продукта. According to the invention, the chemical composition of the corrected slag melt when converted to the standard mineral composition should correspond to the system: feldspars - pyroxenes, and the monoclinic differences of the pyroxenes should prevail over the rhombic ones. Feldspars are represented by albite and anorthite, and pyroxenes are represented by aegirine, hedenbergite (monoclinic differences) and enstatite (rhombic differences). When the ratio of feldspars and pyroxenes is less than 0.18: 1, the chemical resistance of the fibers decreases, the production interval decreases, and the crystallization ability of the melt increases. When the ratio of feldspars and pyroxenes is more than 0.48: 1, the liquidus temperature and melt viscosity increase significantly, which complicates the process of fiber production and leads to a decrease in the yield of the conditioned product.

Варку массы ведут при температуре 1130-1430oС для обеспечения полного плавления и оптимальной вязкости расплава, необходимой для процесса осветления, что позволяет повысить выход кондиционного продукта.Cooking mass is carried out at a temperature of 1130-1430 o With to ensure complete melting and optimal melt viscosity necessary for the clarification process, which allows to increase the yield of the conditioned product.

Выработку волокна производят при начальной температуре 1200-1260oС, что обеспечивает оптимальную вязкость расплава, необходимую для получения требуемой толщины волокна, за счет чего также достигается повышение выхода кондиционного продукта.The production of fiber is carried out at an initial temperature of 1200-1260 o With that provides the optimal melt viscosity necessary to obtain the required fiber thickness, due to which an increase in the yield of the conditioned product is also achieved.

Сущность заявляемого способа может быть пояснена следующими примерами. The essence of the proposed method can be illustrated by the following examples.

Пример 1. Шлаковый расплав, содержащий, мас.%: SiO2 52,31; Аl2О3 7,56; FeO 17,40; MgO 14,54; CaO 5,50; Na2O 0,84; К2О 0,75; P2O5 0,05; S 1,05, подают в плавильную печь и вводят корректирующую добавку, в качестве которой используют мелилитит состава, мас. %: SiO2 37,49; Аl2О3 3,43; оксиды Fe в пересчете на FeO 11,99; MgO 9,17; CaO 35,03; Na2O 2,31; K2O 0,08; Р2O5 0,50 и кремнезем, до обеспечения массового соотношения добавки и шлакового расплава 0,43 : 1. Химический состав откорректированного шлакового расплава, мас. %: SiO2 51,89; Аl2О3 5,97; оксиды Fe в пересчете на FeO 15,92; MgO 12,06; CaO 11,70; Na2O 1,10; К2O 0,53; Р2O5 0,11; S 0,72. Массовое соотношение полевых шпатов (альбит, анортит) и пироксенов (эгирин, геденбергит, энстатит) в откорректированном расплаве при пересчете его химического состава на нормативный минеральный состав равно 0,30 : 1. Моноклинные разности пироксенов преобладают над ромбическими 45,85% и 31,24% соответственно. Исходя из нормативного минерального состава откорректированного расплава устанавливают технологические режимы получения минерального волокна. Варку массы ведут при температуре 1420oС. Выработку волокна производят центробежно-дутьевым способом при начальной температуре 1240oС. Содержание неволокнистых включений в готовом продукте составляет 10% по массе, присутствие кристаллов не обнаружено.Example 1. Slag melt containing, wt.%: SiO 2 52,31; Al 2 O 3 7.56; FeO 17.40; MgO 14.54; CaO 5.50; Na 2 O 0.84; K 2 O 0.75; P 2 O 5 0.05; S 1.05, served in a smelting furnace and introduce a corrective additive, which is used melilitite composition, wt. %: SiO 2 37.49; Al 2 O 3 3.43; Fe oxides in terms of FeO 11.99; MgO 9.17; CaO 35.03; Na 2 O 2.31; K 2 O 0.08; P 2 O 5 0.50 and silica, to ensure the mass ratio of the additive and the slag melt 0.43: 1. The chemical composition of the adjusted slag melt, wt. %: SiO 2 51.89; Al 2 O 3 5.97; Fe oxides in terms of FeO 15.92; MgO 12.06; CaO 11.70; Na 2 O 1.10; K 2 O 0.53; P 2 O 5 0.11; S 0.72. The mass ratio of feldspars (albite, anorthite) and pyroxenes (aegirine, gedenbergite, enstatite) in the corrected melt when recalculating its chemical composition to the standard mineral composition is 0.30: 1. Monoclinic pyroxene differences prevail over rhombic 45.85% and 31, 24% respectively. Based on the normative mineral composition of the corrected melt, technological modes for producing mineral fiber are established. The mass is cooked at a temperature of 1420 o C. The fiber is produced by centrifugal-blasting at an initial temperature of 1240 o C. The content of non-fibrous inclusions in the finished product is 10% by mass, the presence of crystals was not detected.

Относительный расход корректирующей добавки на единицу массы шлакового расплава по примерам 1-11 приведен в табл.1, химический состав откорректированного шлакового расплава по этим примерам приведен в табл.2, а нормативный минеральный состав - в табл.3. Технологические режимы получения минерального волокна по примерам 1-11 приведены в табл.4. The relative consumption of corrective additives per unit mass of slag melt according to examples 1-11 is given in table 1, the chemical composition of the corrected slag melt according to these examples is shown in table 2, and the standard mineral composition is given in table 3. Technological modes of obtaining mineral fiber according to examples 1-11 are shown in table 4.

Пример 2. Шлаковый расплав, содержащий, мас.%: SiO2 51,43; Аl2О3 7,71; FeO 22,28; MgO 10,97; CaO 4,99; Na2O 0,82; K2O 0,73; P2O5 0,05; S 1,02, подают в плавильную печь и вводят корректирующую добавку по примеру 1 до обеспечения массового соотношения добавки и шлакового расплава 0,69 : 1. Массовое соотношение полевых шпатов и пироксенов в откорректированном расплаве при пересчете его химического состава на нормативный минеральный состав равно 0,28 : 1. Моноклинные разности пироксенов преобладают над ромбическими 54,70% и 23,71% соответственно. Варку массы ведут при температуре 1300oС с доведением температуры до 1410oС. Выработку волокна производят при начальной температуре 1250oС. Содержание неволокнистых включений в готовом продукте составляет 12% по массе, присутствие кристаллов не обнаружено.Example 2. Slag melt containing, wt.%: SiO 2 51,43; Al 2 O 3 7.71; FeO 22.28; MgO 10.97; CaO 4.99; Na 2 O 0.82; K 2 O 0.73; P 2 O 5 0.05; S 1.02, is fed into the smelting furnace and the corrective additive of Example 1 is introduced until the mass ratio of the additive to the slag melt is 0.69: 1. The mass ratio of feldspars and pyroxenes in the corrected melt when recalculating its chemical composition to the standard mineral composition is 0 , 28: 1. Monoclinic differences of pyroxenes prevail over rhombic 54.70% and 23.71%, respectively. The pulp is cooked at a temperature of 1300 o С, bringing the temperature to 1410 o С. The fiber is produced at an initial temperature of 1250 o С. The content of non-fibrous inclusions in the finished product is 12% by mass, the presence of crystals was not detected.

Пример 3. Шлаковый расплав, содержащий, мас.%: SiO2 49,55; Аl2О3 6,92; FeO 27,97; MgO 8,38; CaO 4,66; Na2O 0,79; K2O 0,70; P2O5 0,05; S 0,98, подают в плавильную печь и вводят корректирующую добавку по примеру 1 до обеспечения массового соотношения добавки и шлакового расплава 0,96 : 1. Массовое соотношение полевых шпатов и пироксенов в откорректированном расплаве при пересчете его химического состава на нормативный минеральный состав равно 0,24 : 1. Моноклинные разности пироксенов преобладают над ромбическими 60,91% и 19,53% соответственно. Варку массы ведут при температуре 1280oС с доведением температуры до 1410oС. Выработку волокна производят при начальной температуре 1250oС. Содержание неволокнистых включений в готовом продукте составляет 10% по массе, присутствие кристаллов не обнаружено.Example 3. Slag melt containing, wt.%: SiO 2 49.55; Al 2 O 3 6.92; FeO 27.97; MgO 8.38; CaO 4.66; Na 2 O 0.79; K 2 O 0.70; P 2 O 5 0.05; S 0.98, is fed into the smelting furnace and the correction additive of Example 1 is introduced until the mass ratio of the additive to the slag melt is 0.96: 1. The mass ratio of feldspars and pyroxenes in the corrected melt when recalculating its chemical composition to the standard mineral composition is 0 , 24: 1. Monoclinic pyroxene differences prevail over rhombic 60.91% and 19.53%, respectively. The mass is cooked at a temperature of 1280 ° C. with a temperature of up to 1410 ° C. The fiber is produced at an initial temperature of 1250 ° C. The content of non-fibrous inclusions in the finished product is 10% by mass, and no crystals were detected.

Пример 4. Шлаковый расплав, содержащий, мас.%: SiO2 38,22; Аl2О3 7,14; FeO 33,65; MgO 14,50; CaO 3,96; Na2O 0,79; K2O 0,70; Р2O5 0,05; S 0,99, подают в плавильную печь и вводят корректирующую добавку по примеру 1 до обеспечения массового соотношения добавки и шлакового расплава 1,43 : 1. Массовое соотношение полевых шпатов и пироксенов в откорректированном расплаве при пересчете его химического состава на нормативный минеральный состав равно 0,21 : 1. Моноклинные разности пироксенов преобладают над ромбическими 59,37% и 23,46% соответственно. Варку массы ведут при температуре 1310oС с доведением температуры до 1390oС. Выработку волокна производят при начальной температуре 1240oС. Содержание неволокнистых включений в готовом продукте составляет 11% по массе, присутствие кристаллов не обнаружено.Example 4. Slag melt containing, wt.%: SiO 2 38,22; Al 2 O 3 7.14; FeO 33.65; MgO 14.50; CaO 3.96; Na 2 O 0.79; K 2 O 0.70; P 2 O 5 0.05; S 0.99, is fed into the smelting furnace and the corrective additive of Example 1 is introduced until the mass ratio of the additive to the slag melt is 1.43: 1. The mass ratio of feldspars and pyroxenes in the corrected melt when recalculating its chemical composition to the standard mineral composition is 0 , 21: 1. Monoclinic differences of pyroxenes prevail over rhombic 59.37% and 23.46%, respectively. The mass is cooked at a temperature of 1310 o С, bringing the temperature to 1390 o С. The fiber is produced at an initial temperature of 1240 o С. The content of non-fibrous inclusions in the finished product is 11% by mass, the presence of crystals was not detected.

Пример 5. Шлаковый расплав по примеру 1 подают в плавильную печь и вводят корректирующую добавку, в качестве которой используют карбонатит состава, мас.%: SiO2 1,20; Аl2О3 0,46; MgO 4,05; CaO 49,05; Na2O 0,07; К2O 0,04; P2O5 3,80; СО2 41,33 и кремнезем, до обеспечения массового соотношения добавки и шлакового расплава 0,27 : 1. Массовое соотношение полевых шпатов и пироксенов в откорректированном расплаве при пересчете его химического состава на нормативный минеральный состав равно 0,29 : 1. Моноклинные разности пироксенов преобладают над ромбическими 44,55% и 32,88% соответственно. Варку массы ведут при температуре 1300oС с доведением температуры до 1420oС. Выработку волокна производят при начальной температуре 1260oС. Содержание неволокнистых включений в готовом продукте составляет 10% по массе, присутствие кристаллов не обнаружено.Example 5. The slag melt according to example 1 is fed into a smelting furnace and a corrective additive is introduced, which is used as carbonatite composition, wt.%: SiO 2 1.20; Al 2 O 3 0.46; MgO 4.05; CaO 49.05; Na 2 O 0.07; K 2 O 0.04; P 2 O 5 3.80; СО 2 41.33 and silica, until the mass ratio of the additive and the slag melt is 0.27: 1. The mass ratio of feldspars and pyroxenes in the corrected melt when recalculating its chemical composition to the standard mineral composition is 0.29: 1. Monoclinic differences of pyroxenes prevail over rhombic 44.55% and 32.88%, respectively. The pulp is cooked at a temperature of 1300 o С, bringing the temperature to 1420 o С. The fiber is produced at an initial temperature of 1260 o С. The content of non-fibrous inclusions in the finished product is 10% by mass, the presence of crystals was not detected.

Пример 6. Шлаковый расплав по примеру 2 подают в плавильную печь и вводят корректирующую добавку по примеру 5 до обеспечения массового соотношения добавки и шлакового расплава 0,41 : 1. Массовое соотношение полевых шпатов и пироксенов в откорректированном расплаве при пересчете его химического состава на нормативный минеральный состав равно 0,29 : 1. Моноклинные разности пироксенов преобладают над ромбическими 51,97% и 25,42% соответственно. Варку массы ведут при температуре 1330oС с доведением температуры до 1400oС. Выработку волокна производят при начальной температуре 1260oС. Содержание неволокнистых включений в готовом продукте составляет 10% по массе, присутствие кристаллов не обнаружено.Example 6. The slag melt according to example 2 is fed into the smelting furnace and the corrective additive is introduced according to example 5 to ensure the mass ratio of the additive and the slag melt 0.41: 1. The mass ratio of feldspars and pyroxenes in the adjusted melt when recalculating its chemical composition to the standard mineral the composition is 0.29: 1. Monoclinic pyroxene differences prevail over rhombic 51.97% and 25.42%, respectively. The mass is cooked at a temperature of 1330 o С, bringing the temperature to 1400 o С. The fiber is produced at an initial temperature of 1260 o С. The content of non-fibrous inclusions in the finished product is 10% by mass, the presence of crystals was not detected.

Пример 7. Шлаковый расплав по примеру 3 подают в плавильную печь и вводят корректирующую добавку по Примеру 5 до обеспечения массового соотношения добавки и шлакового расплава 0,60 : 1. Массовое соотношение полевых шпатов и пироксенов в откорректированном расплаве при пересчете его химического состава на нормативный минеральный состав равно 0,22 : 1. Моноклинные разности пироксенов преобладают над ромбическими 64,27% и 18,00% соответственно. Варку массы ведут при температуре 1430oС. Выработку волокна производят при начальной температуре 1210oС. Содержание неволокнистых включений в готовом продукте составляет 12% по массе, присутствие кристаллов не обнаружено.Example 7. The slag melt according to example 3 is fed into a smelting furnace and the corrective additive is introduced according to Example 5 to ensure the mass ratio of the additive to the slag melt 0.60: 1. The mass ratio of feldspars and pyroxenes in the corrected melt when recalculating its chemical composition to the standard mineral the composition is 0.22: 1. Monoclinic pyroxene differences prevail over rhombic 64.27% and 18.00%, respectively. The mass is cooked at a temperature of 1430 o C. The fiber is produced at an initial temperature of 1210 o C. The content of non-fibrous inclusions in the finished product is 12% by mass, the presence of crystals was not detected.

Пример 8. Шлаковый расплав по примеру 4 подают в плавильную печь и вводят корректирующую добавку по примеру 5 до обеспечения массового соотношения добавки и шлакового расплава 1,00 : 1. Массовое соотношение полевых шпатов и пироксенов в откорректированном расплаве при пересчете его химического состава на нормативный минеральный состав равно 0,18 : 1. Моноклинные разности пироксенов преобладают над ромбическими 61,76% и 23,05% соответственно. Варку массы ведут при температуре 1350oС. Выработку волокна производят при начальной температуре 1200oС. Содержание неволокнистых включений в готовом продукте составляет 10% по массе, присутствие кристаллов не обнаружено.Example 8. The slag melt of example 4 is fed into the smelting furnace and the corrective additive of example 5 is introduced to ensure the mass ratio of the additive to the slag melt of 1.00: 1. The mass ratio of feldspars and pyroxenes in the corrected melt when recalculating its chemical composition to the standard mineral the composition is 0.18: 1. Monoclinic differences of pyroxenes prevail over rhombic 61.76% and 23.05%, respectively. The mass is cooked at a temperature of 1350 o C. The fiber is produced at an initial temperature of 1200 o C. The content of non-fibrous inclusions in the finished product is 10% by mass, the presence of crystals was not detected.

Пример 9. Шлаковый расплав по примеру 1 подают в плавильную печь и вводят корректирующую добавку, в качестве которой используют стеклобой состава, мас. %: SiO2 71,00; Аl2О3 1,68; оксиды Fe в пересчете на FeO 0,36; MgO 2,80; CaO 9,37; Na2O 14,13; К2O 0,66, до обеспечения массового соотношения добавки и шлакового расплава 0,35 : 1. Массовое соотношение полевых шпатов и пироксенов в откорректированном расплаве при пересчете его химического состава на нормативный минеральный состав равно 0,48 : 1. Моноклинные разности пироксенов преобладают над ромбическими 38,07% и 29,67% соответственно. Варку массы ведут при температуре 1410oС. Выработку волокна производят при начальной температуре 1250oС. Содержание неволокнистых включений в готовом продукте составляет 10% по массе, присутствие кристаллов не обнаружено.Example 9. The slag melt according to example 1 is fed into a melting furnace and injected with a corrective additive, which is used as a cullet composition, wt. %: SiO 2 71.00; Al 2 O 3 1.68; Fe oxides in terms of FeO 0.36; MgO 2.80; CaO 9.37; Na 2 O, 14.13; To 2 O 0.66, to ensure a mass ratio of additive and slag melt of 0.35: 1. The mass ratio of feldspars and pyroxenes in the corrected melt when recalculating its chemical composition to the standard mineral composition is 0.48: 1. Monoclinic differences of pyroxenes prevail over rhombic 38.07% and 29.67%, respectively. The mass is cooked at a temperature of 1410 o C. The fiber is produced at an initial temperature of 1250 o C. The content of non-fibrous inclusions in the finished product is 10% by mass, the presence of crystals was not detected.

Пример 10. Шлаковый расплав по примеру 2 подают в плавильную печь и вводят корректирующую добавку по примеру 9 до обеспечения массового соотношения добавки и шлакового расплава 0,49 : 1. Массовое соотношение полевых шпатов и пироксенов в откорректированном расплаве при пересчете его химического состава на нормативный минеральный состав равно 0,46 : 1. Моноклинные разности пироксенов преобладают над ромбическими 46,19% и 22,13% соответственно. Варку массы ведут при температуре 1360oС с доведением температуры до 1400oС. Выработку волокна производят при начальной температуре 1250oС. Содержание неволокнистых включений в готовом продукте составляет 9% по массе, присутствие кристаллов не обнаружено.Example 10. The slag melt of example 2 is fed into the smelting furnace and the corrective additive of example 9 is introduced to ensure the mass ratio of the additive to the slag melt of 0.49: 1. The mass ratio of feldspars and pyroxenes in the adjusted melt when recalculating its chemical composition to the standard mineral the composition is 0.46: 1. Monoclinic differences of pyroxenes prevail over rhombic ones 46.19% and 22.13%, respectively. The mass is cooked at a temperature of 1360 o С, bringing the temperature to 1400 o С. The fiber is produced at an initial temperature of 1250 o С. The content of non-fibrous inclusions in the finished product is 9% by mass, the presence of crystals was not detected.

Пример 11. Шлаковый расплав по примеру 3 подают в плавильную печь и вводят корректирующую добавку по примеру 9 до обеспечения массового соотношения добавки и шлакового расплава 0,66 : 1. Массовое соотношение полевых шпатов и пироксенов в откорректированном расплаве при пересчете его химического состава на нормативный минеральный состав равно 0,39 : 1. Моноклинные разности пироксенов преобладают над ромбическими 55,08% и 17,08% соответственно. Варку массы ведут при температуре 1130oС с доведением температуры до 1410oC. Выработку волокна производят при начальной температуре 1220oС. Содержание неволокнистых включений в готовом продукте составляет 10% по массе, присутствие кристаллов не обнаружено.Example 11. The slag melt according to example 3 is fed into the smelting furnace and the corrective additive is introduced according to example 9 until the mass ratio of the additive and the slag melt is 0.66: 1. The mass ratio of feldspars and pyroxenes in the adjusted melt when recalculating its chemical composition to the standard mineral the composition is 0.39: 1. Monoclinic differences of pyroxenes prevail over rhombic 55.08% and 17.08%, respectively. The pulping is carried out at a temperature of 1130 o C, bringing the temperature to 1410 o C. The fiber is produced at an initial temperature of 1220 o C. The content of non-fibrous inclusions in the finished product is 10% by mass, the presence of crystals was not detected.

Таким образом из приведенных примеров следует, что предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет повысить выход кондиционного продукта за счет снижения неволокнистых включений в среднем на 20% и отсутствия в нем кристаллов, а также понизить энергоемкость способа, за счет снижения температур варки и выработки волокна и понижения максимальной температуры печи на 370oC.Thus, from the above examples it follows that the proposed method in comparison with the prototype allows to increase the yield of the conditioned product by reducing non-fiber inclusions by an average of 20% and the absence of crystals in it, as well as to reduce the energy intensity of the method, by reducing the temperatures of cooking and fiber production and lowering the maximum temperature of the furnace by 370 o C.

Claims (2)

1. Способ получения минерального волокна на основе высокожелезистых шлаков переработки медно-никелевых руд, включающий подачу в печь шлакового расплава, содержащего SiO2, Аl2О3, FeO, MgO, CaO, Na2O, К2O, Р2O5 и S, введение щелочной кальций-кремнийсодержащей корректирующей добавки, варку полученной массы и выработку волокна, отличающийся тем, что в качестве корректирующей добавки используют мелилитит и кремнезем или карбонатит и кремнезем, или стеклобой, добавку вводят до обеспечения массового соотношения добавки и шлакового расплава 0,27-1,43: 1 и химического состава откорректированного шлакового расплава, мас. %:
SiO2 - 48,82-57,54
Аl2O3 - 3,95-6,28
Оксид Fe в пересчете на FeO - 14,04-20,90
MgO - 6,06-12,55
CaO - 5,97-15,93
Na2O - 0,44-5,99
К2O - 0,31-0,71
Р2O5 - 0,05-1,03
S - 0,39-0,86
причем массовое соотношение полевых шпатов и пироксенов в откорректированном расплаве при пересчете его химического состава на нормативный минеральный состав должно быть равно 0,18-0,48: 1 и моноклинные разности пироксенов должны преобладать над ромбическими, а выработку волокна производят при начальной температуре 1200-1260oС.
1. A method of producing a mineral fiber based on highly iron slag for processing copper-nickel ores, including feeding a slag melt containing SiO 2 , Al 2 O 3 , FeO, MgO, CaO, Na 2 O, K 2 O, P 2 O 5 into the furnace and S, the introduction of alkaline calcium-silicon-containing corrective additives, cooking the resulting mass and the production of fiber, characterized in that as the corrective additives use melilitite and silica or carbonatite and silica or cullet, the additive is introduced until the mass ratio of the additive and slag melt 0, 27-1.43: 1 and hee nical corrected slag melt composition, by weight. %:
SiO 2 - 48.82-57.54
Al 2 O 3 - 3.95-6.28
Fe oxide in terms of FeO - 14.04-20.90
MgO - 6.06-12.55
CaO - 5.97-15.93
Na 2 O - 0.44-5.99
K 2 O - 0.31-0.71
P 2 O 5 - 0.05-1.03
S - 0.39-0.86
moreover, the mass ratio of feldspars and pyroxenes in the corrected melt when recalculating its chemical composition to the standard mineral composition should be 0.18-0.48: 1 and the monoclinic differences of the pyroxenes should prevail over the rhombic ones, and fiber production at an initial temperature of 1200-1260 o C.
2. Способ получения минерального волокна по п. 1, отличающийся тем, что варку массы ведут при температуре 1130-1430oС.2. A method of producing a mineral fiber according to claim 1, characterized in that the pulping is carried out at a temperature of 1130-1430 o C.
RU2000116028A 2000-06-19 2000-06-19 Method of manufacturing mineral fiber based on high-iron copper-nickel processing slags RU2183205C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000116028A RU2183205C2 (en) 2000-06-19 2000-06-19 Method of manufacturing mineral fiber based on high-iron copper-nickel processing slags

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000116028A RU2183205C2 (en) 2000-06-19 2000-06-19 Method of manufacturing mineral fiber based on high-iron copper-nickel processing slags

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000116028A RU2000116028A (en) 2002-04-20
RU2183205C2 true RU2183205C2 (en) 2002-06-10

Family

ID=20236500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000116028A RU2183205C2 (en) 2000-06-19 2000-06-19 Method of manufacturing mineral fiber based on high-iron copper-nickel processing slags

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2183205C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2843765C1 (en) * 2021-04-06 2025-07-18 Ниппон Файбер Корпорейшн Alkali-resistant non-crystalline inorganic composition and fibre made therefrom

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1031930A1 (en) * 1981-11-13 1983-07-30 Всесоюзный Ордена Дружбы Народов Научно-Исследовательский Институт Теплоизоляционных И Акустических Строительных Материалов И Изделий Melt for making mineral wool
US4818289A (en) * 1984-12-21 1989-04-04 Outokumpu Oy Method for utilizing slag from metal production
SU1474117A1 (en) * 1985-05-05 1989-04-23 Научно-исследовательская лаборатория базальтовых волокон Института проблем материаловедения АН УССР Initial material for producing continuous inorganic fibres
GB2301351A (en) * 1995-08-16 1996-12-04 Rockwool Int Process for the production of saline-soluble vitreous fibres

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1031930A1 (en) * 1981-11-13 1983-07-30 Всесоюзный Ордена Дружбы Народов Научно-Исследовательский Институт Теплоизоляционных И Акустических Строительных Материалов И Изделий Melt for making mineral wool
US4818289A (en) * 1984-12-21 1989-04-04 Outokumpu Oy Method for utilizing slag from metal production
SU1474117A1 (en) * 1985-05-05 1989-04-23 Научно-исследовательская лаборатория базальтовых волокон Института проблем материаловедения АН УССР Initial material for producing continuous inorganic fibres
GB2301351A (en) * 1995-08-16 1996-12-04 Rockwool Int Process for the production of saline-soluble vitreous fibres

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
РОССИНСКИЙ Е.Е. Металлургические шлаки медно-никелевой промышленности Заполярья. - Л.: Наука, 1974, 271 с. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2843765C1 (en) * 2021-04-06 2025-07-18 Ниппон Файбер Корпорейшн Alkali-resistant non-crystalline inorganic composition and fibre made therefrom

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0036275B1 (en) Alkali- and heat-resistant inorganic fiber
KR101299769B1 (en) Method of manufacturing high performance glass fibers in a refractory lined melter and fiber formed thereby
ES2577014T3 (en) Melt composition for the production of synthetic vitreous fibers
RU2769148C1 (en) High-modulus basalt-based glass fibre composition
RU2675817C2 (en) Method of producing glass using electric melting
EP3718979A2 (en) Color-strikable glass containers
CN101575172A (en) Glass fiber compound
RU2183205C2 (en) Method of manufacturing mineral fiber based on high-iron copper-nickel processing slags
US4946811A (en) Method for mixing molten iron silicate with ferroalloy slag in order to produce fire-resistant and chemically resistant fiber
US3482955A (en) Glass decolorizing with manganese enriched alkali borate glass
DE3463491D1 (en) A process for manufacturing ceramic fibres consisting mainly of alumina and silica
CN108409151A (en) A kind of no boron high-performance glass fiber and preparation method thereof
RU2006101163A (en) MINERAL FIBER PRODUCTS
US10584065B2 (en) Refractory block and glass-melting furnace
SU1261923A1 (en) Mineral fibre
SU455072A1 (en) Mineral fiber
SU783251A1 (en) Avanturine glass
SU1712326A1 (en) Method for preparation tare glasses
FI63007B (en) GLASKOMPOSITION AVSEDD FOER FRAMSTAELLNING AV GLASULLSPRODUKTER
SU617397A1 (en) Glass
RU2077515C1 (en) Glass for glass fiber
KR900001372B1 (en) Preparing method of the heat resistant staple from slag
JPS5734037A (en) Preparation of glass filament from slag
KR900005181B1 (en) Rockwool composition with improved heat resistance and its manufacturing method
SU996385A1 (en) Process for producing refractory material

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090620