本发明属于铜火法捕集熔渣增值化途径，具体涉及一种利用铜火法捕集废汽车尾气催化剂熔渣制备矿棉的方法。
背景技术：
1、贵金属属于全球稀缺资源，尤其是铂族金属矿产在我国极度匮乏。铜火法捕集废汽车尾气催化剂熔渣技术，通过高温熔炼废旧催化剂，实现其中贵金属的回收，并将熔渣与其他组分分离；该方法工艺流程短、废水量少，回收率较高，且浸出渣可以无害化处理。废汽车尾气催化剂中含有大量贵金属，通过铜火法捕集后，其熔渣中仍含有一定量的金属成分。
2、矿棉是一种由矿物原料经高温熔融后，通过离心吹制工艺制成的纤维材料，具有优良的保温、隔热和防火性能。本发明申请人发现利用铜火法捕集废汽车尾气催化剂熔渣符合矿棉的原料需求，如果可以用熔渣制备矿棉不仅能够缓解贵金属资源短缺问题，还能减少废弃物对环境的污染。
3、所以，本发明针对铜火法捕集废汽车尾气催化剂熔渣特性开发一种高效、环保的处理方法，扩展铜火法捕集熔渣增值化途径，具有重要的实践意义和应用前景。
技术实现思路
1、针对现有技术中贵金属资源回收率低和废弃物处理不环保的问题，本发明提供了一种利用铜火法捕集废汽车尾气催化剂熔渣制备矿棉的方法。该方法不仅提高了贵金属的回收效率，同时实现了废弃物的高值化利用，生产出具有优异性能的矿棉产品。本发明的优点在于高效、环保，符合资源再利用和绿色环保的要求。
2、为实现上述目的，本发明提供以下技术方案。
3、一种利用铜火法捕集废汽车尾气催化剂熔渣制备矿棉的方法，主要包括以下步骤：
4、步骤1、预处理废汽车尾气催化剂：去除废汽车尾气催化剂表面污染物，并利用破碎机将其破碎至直径3毫米以下适合熔炼的颗粒，筛分机筛孔直径设置为2毫米筛分出试验所用原料。
5、步骤2、铜火法捕集：将步骤1预处理后的汽车尾气催化剂送入100kva直流电弧炉中，通过火法冶金还原熔炼技术捕集催化剂中的pt、pd、rh等贵金属成分，并生成熔渣。
6、步骤3、熔渣冷却和粉碎：将步骤2铜火法熔炼产生的熔渣送入冷却槽，冷却后的熔渣通过粉碎机粉碎颗粒直径控制在1毫米以下，采用磁选技术进一步去除熔渣中的金属杂质；筛选后的熔渣转入配有振动筛分系统和自动收集装置的磁选机进行处理，磁场强度为8000gs。
7、步骤4、矿热电炉二次高温熔融：将步骤3处理后的熔渣、石墨粉、玻璃渣和铜渣混配料送入1000kva矿热电炉中进行二次熔融；熔融过程中，通过炉顶的进气系统注入氧气。
8、步骤5、离心吹制纤维化处理：步骤4中熔融态熔渣从矿热电炉中排出，流入高速旋转的离心机中，使熔渣甩出形成初步纤维；通过空气喷射器以高压气流对甩出的熔融纤维进行进一步拉伸和细化；在玻璃棉成纤机作用下进行机械拉伸。
9、步骤6、矿棉冷却和收集：将步骤5中纤维化后的高温矿棉纤维从吹制装置出口落到冷却输送带上，通过输送带上方的冷却风机和喷淋装置进行快速冷却；冷却后的矿棉纤维由冷却输送带输送至自动收集输送带系统；最终，通过自动包装机将收集后的矿棉纤维进行压缩和包装。
10、进一步地，所述步骤1中，配备除尘器，吸尘效率≥99%。
11、进一步地，所述步骤2中，熔炼温度在1200℃~1400℃之间，熔炼时间为2~4小时。
12、进一步地，所述步骤2中，熔炼过程中，直流电弧炉产生的高温炉气通过热交换器，与进入电弧炉的冷空气进行热交换，使冷空气预热到400℃~500℃，再进入炉内；热交换器冷却速度为10℃/分钟。
13、进一步地，所述步骤3中，冷却槽尺寸5米长、2米宽、1.5米深，采用耐火砖材质，冷却水流量设定为240l/min~270l/min。
14、进一步地，所述步骤4中，石墨粉的添加量为熔渣质量的2%~8%，石灰石的添加量为熔渣质量的2%~20%，造渣剂铜渣的添加量为熔渣质量的10%~50%。
15、进一步地，所述步骤4中，矿热电炉的温度为1200℃~1400℃，熔融时间控制在1.5小时~2小时；氧气的流量为20m3/min~30m3/min。
16、进一步地，所述步骤5中，离心机速度3000r/min~5000r/min；空气喷射器压力0.5mpa~1.0 mpa；玻璃棉成纤机的速度为20m/s~40m/s。
17、进一步地，所述步骤6中，冷却风机的风速15m/s~20m/s、冷却温度20℃~30℃；喷淋装置的水流量60l/min~70l/min、水温15℃~20℃。
18、进一步地，所述步骤6中，自动收集输送带系统的收集速度控制在5m/min~7m/min之间，自动包装机的包装压力为70kpa~80kpa。
19、通过以上步骤制备出的矿棉性能优异，达到gb/t 11835-2016标准，适用于建筑、工业设备和船舶等领域。
20、与现有技术相比，本发明的有益效果如下。
21、1、本发明通过铜火法高效捕集废汽车尾气催化剂中的贵金属，实现了资源的高效利用。相比传统的湿法处理工艺，铜火法工艺流程更短、废水量更少，确保了贵金属的高效回收和熔渣的完全分离，显著提高贵金属的回收率，并减少了环境污染。捕集后的熔渣可直接用于矿棉制备，同时利用了工业生产中的铜渣和玻璃渣，减少了废弃物处理的环节，降低了处理成本。
22、2、本发明在熔渣处理过程中，采用了磁选技术和高温熔融工艺，确保了熔渣的纯度和液化效果。通过去除金属杂质和控制熔融温度，使熔渣在纤维化过程中能够形成均匀的纤维结构。这种方法不仅提高了矿棉的质量，还增加了矿棉的强度和耐久性，拓宽了其应用范围。
23、3、本发明利用离心吹制工艺，将高温熔融态的熔渣加工成矿棉纤维，生产过程高效且环保。通过精确控制离心机的转速和气流压力，使矿棉纤维的细度和均匀性得到优化，最终产品具有优异的保温、隔热和防火性能。相比传统的矿棉制备方法，本发明的方法显著提高了产品质量和生产效率。
24、4、利用铜火法捕集废汽车尾气催化剂熔渣制备矿棉，通过对熔渣进行高温熔融和纤维化处理，不仅实现了废物资源的再利用，还生产出高附加值的矿棉产品。该方法提高了资源利用率，减少了废弃物排放，符合绿色环保的要求。通过实验验证，该方法制备的矿棉性能优异，达到gb/t 11835-2016标准，具有广泛的应用前景。
25、本发明提供了一种高效、环保的处理方法，不仅解决了废汽车尾气催化剂处理的难题，还实现了资源的高效利用和环保目标，具有重要的实践意义和应用前景。
1.一种利用铜火法捕集废汽车尾气催化剂熔渣制备矿棉的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的利用铜火法捕集废汽车尾气催化剂熔渣制备矿棉的方法，其特征在于，所述步骤1中，配备除尘器，吸尘效率≥99%。
3.根据权利要求1所述的利用铜火法捕集废汽车尾气催化剂熔渣制备矿棉的方法，其特征在于，所述步骤2中，熔炼温度在1200℃~1400℃之间，熔炼时间为2~4小时。
4.根据权利要求1所述的利用铜火法捕集废汽车尾气催化剂熔渣制备矿棉的方法，其特征在于，所述步骤2中，熔炼过程中，直流电弧炉产生的高温炉气通过热交换器，与进入电弧炉的冷空气进行热交换，使冷空气预热到400℃~500℃，再进入炉内；热交换器冷却速度为10℃/分钟。
5.根据权利要求1所述的利用铜火法捕集废汽车尾气催化剂熔渣制备矿棉的方法，其特征在于，所述步骤3中，冷却槽尺寸5米长、2米宽、1.5米深，采用耐火砖材质，冷却水流量设定为240l/min~270l/min。
6.根据权利要求1所述的利用铜火法捕集废汽车尾气催化剂熔渣制备矿棉的方法，其特征在于，所述步骤4中，石墨粉的添加量为熔渣质量的2%~8%，石灰石的添加量为熔渣质量的2%~20%，造渣剂铜渣的添加量为熔渣质量的10%~50%。
7.根据权利要求1所述的利用铜火法捕集废汽车尾气催化剂熔渣制备矿棉的方法，其特征在于，所述步骤4中，矿热电炉的温度为1200℃~1400℃，熔融时间控制在1.5小时~2小时；氧气的流量为20m3/min~30m3/min。
8.根据权利要求1所述的利用铜火法捕集废汽车尾气催化剂熔渣制备矿棉的方法，其特征在于，所述步骤5中，离心机速度3000r/min~5000r/min；空气喷射器压力0.5 mpa~1.0mpa；玻璃棉成纤机的速度为20m/s~40m/s。
9.根据权利要求1所述的利用铜火法捕集废汽车尾气催化剂熔渣制备矿棉的方法，其特征在于，所述步骤6中，冷却风机的风速15m/s~20m/s、冷却温度20℃~30℃；喷淋装置的水流量60l/min~70l/min、水温15℃~20℃。
10.根据权利要求1所述的利用铜火法捕集废汽车尾气催化剂熔渣制备矿棉的方法，其特征在于，所述步骤6中，自动收集输送带系统的收集速度控制在5m/min~7m/min之间，自动包装机的包装压力为70kpa~80kpa。
