[發(fā)明專利]一種利用鎳鐵渣制備得到的鎂橄欖石耐火磚的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710103662.5
• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN106810281B
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭志偉;李光輝;姜濤;古佛全;張元波;饒明軍;林小龍;顏加興;李志忠;范曉慧;郭宇峰;楊永斌;李騫;徐斌;楊凌志;易凌云
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/20
• 代理公司: 43114 長沙市融智專利事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 魏娟

一種利用鎳鐵渣制備得到的鎂橄欖石耐火磚的制備方法，以鎳鐵渣為原料，添加鎂砂細(xì)粉，通過調(diào)控各組分的質(zhì)量比，來控制燒制過程液相的生成量，從而提高耐火磚的體積密度、耐壓強(qiáng)度，降低燒成溫度，控制各組分質(zhì)量比滿足：MgO/SiO₂＝0.98?1.67，MgO/FeO＝5.87?7.71，MgO/Al₂O₃＝11.23?17.6，Al₂O₃/SiO₂＝0.087?0.095，(MgO+CaO)/(SiO₂+Al₂O₃)＝0.95?1.59，同時，外加水和結(jié)合劑，混合均勻，壓制成型，干燥處理；處理后在1200℃?1350℃下焙燒2?3.5h，燒成過程中采用氧化氣氛，制得鎂橄欖石耐火磚。本發(fā)明具有資源利用率高、環(huán)境友好、工藝簡單、生產(chǎn)成本低等諸多優(yōu)點。利用鎳鐵渣制備得到的鎂橄欖石磚的耐壓強(qiáng)度高、體積密度大、氣孔率低、抗熱震性能好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于耐火材料領(lǐng)域，具體涉及一種利用鎳鐵渣制備得到的鎂橄欖石耐火磚的制備方法

背景技術(shù)

鎂橄欖石屬弱堿性耐火材料，具有強(qiáng)度高、熔點高、化學(xué)和礦物穩(wěn)定性好、熱導(dǎo)率低，且與大多數(shù)的堿性耐火材料具有良好的相容性等特點，因此廣泛應(yīng)用于冶金、熱工以及鑄造行業(yè)?，F(xiàn)有的鎂橄欖石耐火磚耐壓強(qiáng)度為22.6-51MPa，顯氣孔率為17.2-22.1％，體積密度為2.43-2.67g/cm³。目前，作為鎂橄欖石質(zhì)耐火材料的原料主要有天然鎂橄欖石和利用鎂質(zhì)與硅質(zhì)原料合成鎂橄欖石兩種。由于天然鎂橄欖石難以直接進(jìn)行燒制耐火磚，且天然鎂橄欖石中含有較多的鐵、鈣、鋁等雜質(zhì)，嚴(yán)重影響了其在冶金領(lǐng)域的應(yīng)用。利用鎂質(zhì)與硅質(zhì)原料合成鎂橄欖石耐火材料的原料主要包括直接利用純物質(zhì)合成和利用非純物質(zhì)合成兩種，直接利用純物質(zhì)合成的鎂橄欖石耐火材料的原料性能高于天然原料，但是所需的條件比較苛刻，尤其是溫度條件，不利于大規(guī)模生產(chǎn)；國內(nèi)外均有采用非純物質(zhì)，如鐵尾礦、硼泥、鎳鐵渣、蛇紋石尾礦等為原料，通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)成分，生產(chǎn)質(zhì)量合格的鎂橄欖石質(zhì)耐火材料的例子。隨著鎂橄欖石耐火磚在高溫?zé)峁ぴO(shè)備中的廣泛應(yīng)用，制備鎂橄欖石的菱鎂礦等鎂質(zhì)耐火原料將日益緊張，而以尾礦渣等二次資源為原料，生產(chǎn)質(zhì)量合格的鎂橄欖石質(zhì)耐火材料，具有廣闊的應(yīng)用前景。

近年來，隨著紅土礦火法冶煉鎳鐵合金規(guī)模逐步擴(kuò)大，紅土鎳礦冶煉鎳鐵渣的排放量逐漸增多,約占冶金渣總排放量的五分之一，成為第四大固體廢物。與其他冶金渣相比，鎳鐵渣有價金屬回收價值低，排放量大，已逐步成為冶金廢渣處理的一大難題。目前，鎳鐵渣的處理方式主要以堆存和填埋為主，少部分用于建筑原料，比如用于生產(chǎn)堿激發(fā)水泥、用于改善混凝土級配問題、用于生產(chǎn)透水磚等。簡單的堆存、填埋不僅占用了大量的土地資源，還帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染，不利用鎳鐵冶煉的可持續(xù)發(fā)展。而鎳鐵渣中鎂、硅含量高，鈣含量低，導(dǎo)致其在水泥、混凝土中配入的量很低，鎳鐵渣的使用量小，附加價值低。因此，開發(fā)研究一條簡單高效的利用鎳鐵渣的生產(chǎn)工藝，提高鎳鐵渣的附加價值，對于鎳鐵冶煉的健康可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種工藝簡單、生產(chǎn)成本低、資源利用率高、環(huán)境友好的利用鎳鐵渣制備得到的鎂橄欖石耐火磚及其制備方法。利用此方法生產(chǎn)得到的鎂橄欖石耐火磚與現(xiàn)有的鎂橄欖石耐火磚相比具有耐壓強(qiáng)度高、體積密度大、氣孔率低等諸多優(yōu)點，具有很好的產(chǎn)業(yè)前景。