[發明專利]用后廢棄氧化鋁磚的再利用方法

有效

• 申請號: 201210588267.8
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103214250A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 王國海;李起勝;徐寶魁;劉官清
• 申請（專利權）人: 鄭州振中電熔新材料有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/107;C09K3/14
• 代理公司: 北京市合德專利事務所 11244
• 代理人: 王文會;劉榜美

技術領域

本發明涉及對高溫使用后的廢棄氧化鋁耐火磚這種工業固體廢物進行回收處理再利用，實現氧化鋁資源的循環使用。

背景技術

由于氧化鋁耐火磚具有優異的耐火性能，高溫窯爐使用周期結束時，其被侵蝕得很少，或沒有侵蝕，由于其經過了高溫，拆窯下來變成了大小不等的碎塊，其主化學成分仍是氧化鋁（Al₂O₃），同時混有少量雜質。由于氧化鋁資源正在成為稀缺資源，因此，拆窯下來的氧化鋁磚還具有非常大的價值，繼續發揮其中的化學成分的價值，對其進行二次開發利用，具有節省資源、保護環境的意義。

本發明公開了一種用后廢棄氧化鋁磚再利用，生產制造球形氧化鋁磨料及熔鑄氧化鋁耐火磚的方法，通過機械粉碎及分選、廢氧化鋁磚顆粒料與瀝青結合劑混煉、壓制成球、電弧爐高溫熔融冶煉、吹成實心球、實心球分選等技術生產氧化鋁磨料，這是一種球形顆粒的研磨材料；并利用分選下來的實心球進行化學成分調配、熔融澆鑄等技術生產熔鑄氧化鋁磚，這是一種可用于砌筑玻璃窯爐等高溫窯爐的高級熔鑄耐火材料。

發明內容

本發明的目的在于對高溫使用后的廢棄氧化鋁耐火磚（簡稱廢氧化鋁耐火磚）這種工業固體廢物進行處理，實現氧化鋁資源的綜合利用，制造球形氧化鋁研磨料及熔鑄氧化鋁耐火磚。

為實現上述目的，本發明可采取下述技術方法：

第一步：廢氧化鋁耐火磚的預處理：

將回收的高溫使用過的廢氧化鋁耐火磚，?采用機械打磨的方法，去除其表面附著的雜質；采用顎式破碎機、對輥式破碎機將回收的廢氧化鋁耐火磚破碎，揀選出雜質，顆粒料的粒度10mm以下。

第二步：配料與混煉

配料比例為氧化鋁廢磚顆粒料占90%-95%、瀝青結合劑占5%-10%。使用帶加熱裝置的混合機，先加入廢磚顆粒料，然后加入瀝青結合劑進行混煉。

第三步：壓制成球

將混煉好的料用壓球機壓制成球，球的粒度為30mm左右。由于氧化鋁廢磚顆粒料已經揀選出雜質，那么只剩下少量雜質附著在顆粒表面，雜質成分主要有兩種，一種是氧化硅（SiO2），另外一種是破碎設備磨削下來的鐵等金屬或其氧化物,都是外源性雜質。通過與瀝青混煉并壓制成球，使瀝青包裹氧化鋁廢磚顆粒料，瀝青與附著的雜質充分接觸，以利于瀝青中的碳與雜質發生反應。

第四步：高溫熔融冶煉

將第三步得到的廢氧化鋁耐火磚的顆粒料與瀝青混煉壓制成的球加入到電弧爐中，進行高溫熔融冶煉。冶煉時電弧爐二次電壓120V-220V、二次電流1000A-30000A；冶煉周期50-120分鐘；顆粒料中的SiO₂被還原成SiO，從爐中揮發出來；其中的金屬雜質，沉降在爐底；其中氧化鐵與氧化硅在還原情況下生產硅鐵，沉降在爐底；爐料中的Na₂O、K₂O等堿金屬氧化物在電弧的高溫作用下，從爐中揮發出來。

第五步：吹制實心球

當一個熔化周期結束時，爐內上層熔液已符合冶煉要求，傾動爐體，當熔液流出爐嘴時，在高壓水流的作用下，熔液被吹成空心球，高壓水的壓力：0.4-0.8MPa。

第六步：實心球的分選

將上步得到的實心球進行烘干，然后進行分選分級，粒形完整、符合粒度要求的實心球用于研磨材料，由于這種實心球是具有完整的球形顆粒，因此其具有特殊的研磨效果。

第七步：實心球化學成分調配

對上步分選下來的球形不完整的氧化鋁實心球進行化學成分調配，配料比例：實心球：90%-70%;工業氧化鋁：10%-25%;純堿：10%以下;使配合料的化學成分達到：Al₂O₃：92%-99%；SiO₂≤0.5%；Na₂O：0.5%-7%。

第五步：熔融澆鑄成型

將這種配合料加入電弧爐中熔化，熔化電壓：120-240V，熔化電流：1000A-20000A，熔化周期40-120分鐘，熔化周期結束時，將熔液澆鑄到耐火材料制成的模型中，采用保溫材料對鑄型保溫退火，保溫時間15-20天，然后對產品進行切磨加工，最后得到符合產品標準的熔鑄氧化鋁耐火磚。

具體實施方式：

實施例一：

1、將回收的用后的廢氧化鋁磚人工清理后，通過顎式破碎機、對輥破碎機破碎，揀選出雜質，得到的顆粒料的粒度為10mm以下。