[發明專利]一種回收廢舊含碳耐火制品制備抗水化含鈣砂的方法

在審

• 申請號: 201510197712.1
• 申請日: 2015-04-24
• 公開（公告）號: CN104844230A
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發明（設計）人: 曹大力
• 申請（專利權）人: 沈陽化工大學
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;B09B3/00
• 代理公司: 沈陽技聯專利代理有限公司 21205
• 代理人: 張志剛

技術領域

????本發明涉及一種制備抗水化的含鈣砂的方法，特別是涉及一種回收廢舊含碳制品制備抗水化的鈣砂、鎂鈣砂、白云石砂的方法。

背景技術

鎂碳磚及鎂鈣碳磚具有耐火度高、抗熱震性優良和抗侵蝕能力強等優良特性而被廣泛應用于鋼鐵企業，如轉爐煉鋼和電爐煉鋼。但是鎂碳磚的骨料為高純度的電熔或燒結鎂砂（一般MgO≥95%），基質部分為高純石墨和高純鎂砂。隨著菱鎂礦和石墨資源的過渡開發，這些國家戰略資源面臨著枯竭的危險，尤其是特級菱鎂礦和石墨儲量已經很少。能夠從廢舊含碳制品及中有效的回收有用資源，成為一道難題。

鎂鈣系耐火材料具有良好的耐高溫、抗渣性、耐熱震性、高溫真空下穩定性及凈化鋼液的功能，是冶煉潔凈鋼生產中的首選耐火材料。鎂鈣系鎂耐火材料還具有低值、環保等優點，是水泥回轉窯中鎂鉻磚的最佳替代材料。此外，嚴重損毀后的鎂鈣系耐火制品還可以作為土壤的改質劑，是一種綠色環保型耐火材料。CaO質耐火材料材料是一種優異的耐火材料，是最穩定的氧化物之一，與各種熔融金屬幾乎不發生反應。同時，隨著人們對CaO水化性能的研究，提出了各種提高CaO抗水化性能的方法，許多技術已經投入工業生產應用。因此，CaO耐火材料廣泛應用于高溫環境領域，如鋼鐵的冶煉，合金的精煉以及鑄造行業中。

但CaO的鈣離子位于氧離子的八面體空隙中，其晶格常數較大，為0.48nm，而密度僅為3.32g/cm^-3，因此其晶格結構較為疏松，具不穩定性，易與水發生反應，即使在常溫下，也會與水發生反應，且生成的Ca(OH)₂會產生膨脹效果，使制品產生裂紋和崩裂，這就是氧化鈣材料使用受到限制的主要原因。為此，各國做了大量的研究，并取得了一定的進展，某些技術已經應用的于工業生產，但還沒有從根本上解決其抗水化的問題。

發明內容

本發明的目的在于以廢舊含碳耐火制品為資源，從中提取有用的電熔鎂砂（鎂鈣砂）、氧化鋁、碳素和石墨等資源，同時制備出抗水化性能優良的鎂鈣砂、白云石砂和鈣砂，該方法將有效的保護我國的優質菱鎂礦、礬土礦和石墨資源，降低耐火材料的生產成本，取得社會效益和經濟效益。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種回收廢舊含碳耐火制品制備抗水化含鈣砂的方法，所述方法將含鈣砂破碎成制備鎂鈣碳磚、白云石碳磚和氧化鈣碳磚及澆注料等耐火制品的粒度后，與廢舊的含碳耐火制品放置在一起，在500-700℃的條件下煅燒，保溫一段時間后，去除廢舊含碳耐火制品中的不定型碳，回收鎂碳磚中的氧化鎂和石墨，回收鎂鈣碳磚中的鎂鈣砂和石墨，并使含鈣砂的表面覆蓋一層薄的CaCO₃膜，起到含鈣制品防水化的作用，制備出含鈣砂。

????所述的一種回收廢舊含碳耐火制品制備抗水化含鈣砂的方法，所述的含鈣砂包括鎂鈣砂，或白云石砂、高鈣白云石砂、氧化鈣砂。

????所述的一種回收廢舊含碳耐火制品制備抗水化含鈣砂的方法，所述廢含碳耐火制品包括廢舊鎂碳磚，或廢舊鎂鈣碳磚、廢舊鎂鋁碳磚等不燒耐火制品、碳素及木炭制品。

????所述的一種回收廢舊含碳耐火制品制備抗水化含鈣砂的方法，將廢舊的含碳耐火制品與含鈣砂放置在一起，在400-800℃的條件下，保溫時間為0.2-24小時。

本發明的優點與效果是：

本發明可有效的處理廢舊含碳耐火制品，制備出抗水化性能優良的含鈣耐火制品，將有效的保護我國的優質菱鎂礦和石墨資源，解決氧化鈣耐火制品的防水化難題，降低耐火材料的生產成本，可帶來巨大的社會效益和經濟效益。

具體實施方式

下面結合實施例，對本發明作進一步詳述。

實施例1：

（一）方法如下：

將CaO含量為10wt%的鎂鈣砂破碎成5-8mm、3-5mm、3-1mm、1-0mm和小于0.088mm的鎂鈣砂，與廢舊的鎂碳磚放置在一起，在400-800℃的條件下煅燒，保溫0.5-24小時，去除廢舊鎂碳磚中的不定型炭，回收鎂碳磚中的氧化鎂和石墨，并使鎂鎂鈣砂的表面覆蓋一層薄的CaCO₃膜，起到鎂鈣砂防水化的作用，制備出防水化性能良好的鎂鈣砂。

（二）檢測結果

（1）回收后鎂碳磚的化學成分；

MgO>85.0wt%，鱗片石墨>10.0wt%；SiO₂<2.0wt%；其它<4.0wt%

(2)?鎂鈣砂的化學成分：