[發明專利]通過將二次鋁灰無害化處理以制造耐火材料的方法

在審

• 申請號: 202010075954.4
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN111170750A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 申士富;劉海營;楊航;駱有發;王金玲;趙慶潮;李偉光;李雪倩;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 北京礦冶科技集團有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66;C04B35/443;C04B35/10
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 付興奇

1.一種通過將二次鋁灰無害化處理以制造耐火材料的方法，利用粉末狀的二次鋁灰作為原料，所述二次鋁灰包括按質量百分比計的以下組分：1～10％的Al，10～50％的Al₂O₃，5～40％的AlN，0～40％的MgAl₂O₄，2～10％的氟化鹽，0～10％的氯化鹽，其余為雜質，其特征在于，所述方法包括：

將二次鋁灰粉磨至粒徑中80wt％的通過孔徑為74μm的篩網；

粉磨后的二次鋁灰送至煅燒爐內，在氧氣體積含量為12％至18％的氧化氣氛下，于1150℃至1550℃煅燒0.5小時至4小時使二次鋁灰中的金屬鋁、氮化鋁、碳化鋁轉化成氧化鋁，且氟化鹽、氯化鹽揮發，得到煅燒氧化物；

將煅燒產出的廢煙氣經過冷凝、沉降、除塵回收氟化鹽和氯化鹽，然后脫硝排放；

將煅燒氧化物按照其中的氧化鎂含量分類；

其中氧化鎂含量高的煅燒氧化物單獨或與第一添加物混合后經電弧爐熔煉制成尖晶石質耐火材料；其中，不含氧化鎂或氧化鎂含量低的煅燒氧化物與第二添加物混合并經電弧爐熔融還原后制成剛玉質耐火材料。

2.根據權利要求1所述的通過將二次鋁灰無害化處理以制造耐火材料的方法，其特征在于，所述粉磨后的二次鋁灰由載氣輸送至所述煅燒爐內與氧氣進行反應，所述載氣為空氣，且氧氣由空氣提供。

3.根據權利要求1所述的通過將二次鋁灰無害化處理以制造耐火材料的方法，其特征在于，所述煅燒爐為回轉窯，所述二次鋁灰在煅燒爐內的煅燒以順流方式或逆流方式進行，且回轉窯出口的物料溫度大于1150℃。

4.根據權利要求3所述的通過將二次鋁灰無害化處理以制造耐火材料的方法，其特征在于，所述二次鋁灰在煅燒爐內進行煅燒的過程中，隨著溫度的升高，空氣的提供速率呈增長趨勢，所述提供速率為空氣在單位時間內的體積流量。

5.根據權利要求4所述的通過將二次鋁灰無害化處理以制造耐火材料的方法，其特征在于，在煅燒粉末狀的所述二次鋁灰以制備獲得煅燒氧化物過程中，所述二次鋁灰被由1150℃加熱至1550℃的升溫階段，所述空氣的提供速率至少在1300℃出現加速增長。

6.根據權利要求5所述的通過將二次鋁灰無害化處理以制造耐火材料的方法，其特征在于，在煅燒粉末狀的所述二次鋁灰以制備獲得煅燒氧化物的過程中，所述回轉窯的控制參數包括：

在溫度為700～1300℃期間，控制空氣的提供速率為1800～2500m³/h；

在溫度為1300～1400℃期間，控制空氣的提供速率為2500～3300m³/h；

在溫度為1400～11550℃期間；控制空氣的提供速率為3300～4600m³/h。

7.根據權利要求1所述的通過將二次鋁灰無害化處理以制造耐火材料的方法，其特征在于，煅燒產生的廢煙氣在被除塵回收氟化鹽和氯化鹽、脫硝之前，還經歷了冷卻處理。

8.根據權利要求1所述的通過將二次鋁灰無害化處理以制造耐火材料的方法，其特征在于，煅燒二次鋁灰的過程中還使鉀元素和鈉元素被部分地去除，從而獲得鉀元素和鈉元素含量被降低的煅燒氧化物。

9.根據權利要求1所述的通過將二次鋁灰無害化處理以制造耐火材料的方法，其特征在于，所述第一添加物為輕燒氧化鎂；

將氧化鎂含量高的煅燒氧化物在電弧爐中完全熔融，冷卻后取出，經過分揀、破碎、電磁除鐵后得到系列化的電熔鎂鋁尖晶石質耐火材料；

或者，將氧化鎂含量高的煅燒氧化物與輕燒氧化鎂以預設的比例混合后在電弧爐中完全熔融，冷卻后取出，經過分揀、破碎、電磁除鐵后得到系列化的電熔鎂鋁尖晶石質耐火材料。

10.根據權利要求1所述的通過將二次鋁灰無害化處理以制造耐火材料的方法，其特征在于，所述第二添加物為焦炭；

將不含氧化鎂或氧化鎂含量低的煅燒氧化物與焦炭混合，在電弧爐中熔融還原去除氧化鎂及雜質，冷卻后經分揀、破碎、電磁除鐵制得電熔剛玉質耐火材料；

熔煉后期在氧氣壓力0.5MPa、流量5-10L/min的條件下向熔體吹氧2-3分鐘脫除碳及碳化鋁。