[發明專利]一種剛玉莫來石輕質磚的制備方法

有效

• 申請號: 201811024069.2
• 申請日: 2018-08-26
• 公開（公告）號: CN109133880B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 謝畢強;馬軍強;蔚文緒
• 申請（專利權）人: 洛陽科創新材料股份有限公司
• 主分類號: C04B35/101
• 分類號: C04B35/101;C04B35/622;C04B38/06
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 程江濤

本發明涉及一種利用鋁碳質耐材固體廢棄物制備剛玉莫來石輕質磚的方法。其技術方案是：將粒度小于5mm的固體廢棄物顆粒入球磨機后按水固比0.5～0.6比例加水共磨24～36小時制成漿料，然后將漿料加入到料漿重量20～30wt％、粒度小于1mm的莫來石輕質料與料漿重量0.5～2.0wt％的增稠劑混合物中，混練5～8分鐘，采用震動加壓成型，磚坯經100～120℃干燥24～48小時，在1450～1550℃條件下燒結4～6小時，得到剛玉莫來石輕質磚。所制備的剛玉莫來石輕質磚具有耐高溫、強度高、隔熱性能好等特點。本發明一種剛玉莫來石輕質磚的制備方法，充分利用了鋁碳質耐材固體廢棄物，降低了耐材固體廢棄物對環境的危害，同時制備工藝簡單，生產成本低廉，易于規模化生產。

技術領域

本發明屬于耐火材料制備技術領域，尤其是涉及一種利用鋁碳質耐材固體廢棄物制備剛玉莫來石輕質磚的方法。

背景技術

據統計，我國冶金行業每年消耗的耐火材料約1000萬噸，隨之而來的是每年產生近400萬噸用后耐火材料。在綜合利用率不高的情況下，大量堆存的耐材固體廢棄物，成為大氣揚塵和地下滲濾污染的源頭，這對水資源缺乏、耕地面積逐年減少及大氣污染嚴重的我國構成了嚴重的威脅。所以，如何處理這些用后耐火材料已成為冶金行業重大課題之一，各大冶金企業在要求耐材供應單位回收利用的同時，也紛紛立項尋求解決方案。

隨著我國節能降耗政策的實施，輕質隔熱材料需求量劇增。剛玉莫來石輕質磚是既耐高溫又隔熱的材料，近年來深受人們的關注。目前市面上的剛玉莫來石輕質磚主要采用成熟的鋁硅質耐火原料制備，生產成本一直居高不下。

針對目前耐材固體廢棄物對環境的影響和剛玉莫來石輕質磚生產成本高的問題，利用耐材固體廢棄物制備低成本剛玉莫來石輕質磚成為了科技工作者們研究的目標。

發明內容

本發明旨在克服現有技術缺陷，提供一種利用鋁碳質耐材固體廢棄物制備剛玉莫來石輕質磚的方法，其原理是：鋁碳質耐火材料是以剛玉、礬土、石墨和抗氧化劑如(金屬鋁、金屬硅、碳化硅)為原料，經特殊工藝制備的高級耐火材料，其使用后的固體廢棄物富含剛玉和莫來石物相，可作為剛玉莫來石輕質磚的主要原料；固體廢棄物中的殘碳濕磨后成為微粒，經高溫灼燒后能留下微氣孔；固體廢棄物中的碳化鋁或氮化鋁，在濕磨中得到很好的水解，生成的氫氧化鋁凝膠可起到膠體黏結作用；同時氫氧化鋁熱分解后產生的活性氧化鋁與固廢中碳化硅氧化生成的氧化硅在燒成過程中能生成莫來石相，起到固相結合作用。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種剛玉莫來石輕質磚的制備方法，其特征在于包括下列步驟：

步驟一，將揀選的鋁碳質耐火材料固體廢棄物破碎成粒度小于5mm的顆粒料，除鐵后按水固比0.5～0.6的比例加水放入剛玉球磨介質的球磨機中，共磨24～36小時，每6～8小時打開罐口排一次氣體，得到均勻料漿；

步驟二，將料漿重量0.5～2.0wt％的增稠劑、料漿重量20～30wt％的莫來石輕質料加入變頻高速攪拌機中，先攪拌3～5分鐘，再將上述料漿加入混合物中，攪拌5～8分鐘，得到均勻的泥料；

步驟三，將泥料震動加壓成型，自然干燥12～24小時；

步驟四，將坯體于100～120℃干燥24～48小時；

步驟五，將干燥后的坯體在1450～1550℃條件下燒結4～6小時，得到剛玉莫來石輕質磚。

所述鋁碳質耐材固體廢棄物為滑板、水口、塞棒固體廢棄物或鋁碳磚固體廢棄物中的至少一種，固體廢棄物的化學組分Al₂O₃百分含量大于80％，共磨后的料漿粒度為320目篩余量小于5wt％；

所述增稠劑為甲基纖維素、預糊化淀粉或聚丙烯酰胺中的至少一種。