[發(fā)明專利]一種危廢處置設(shè)備用含鋯剛玉尖晶石磚及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010745902.3
• 申請(qǐng)日: 2020-07-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111995379A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬飛;占華生;張積禮;蔡斌利;馬淑龍;王治峰;康劍;倪高金;高長(zhǎng)賀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京金隅通達(dá)耐火技術(shù)有限公司;鞏義通達(dá)中原耐火技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C04B35/106
• 分類號(hào): C04B35/106;C04B35/622;C04B35/634;C04B35/63;C04B35/64;C04B38/00
• 代理公司: 鄭州大通專利商標(biāo)代理有限公司 41111
• 代理人: 李秋紅

本發(fā)明公開(kāi)了一種危廢處置設(shè)備用含鋯剛玉尖晶石磚及其制備方法。以重量百分含量表示，由原料電熔白剛玉50～80％、鋁鎂尖晶石5～30％、氧化鋁微粉5～10％、氧化鋯微粉1～10％和結(jié)合劑2～4％組成。首先按照含鋯剛玉尖晶石磚的配比配制各種原料；將電熔白剛玉和鋁鎂尖晶石干混，接著加入結(jié)合劑再混料，最后加入氧化鋯微粉和氧化鋁微粉混練，得到混合物料；將混合物料困料、壓制為磚坯；所得磚坯依次進(jìn)行干燥、燒成，得到產(chǎn)品含鋯剛玉尖晶石磚。本發(fā)明制備所得產(chǎn)品，具有優(yōu)良的抗侵蝕、抗?jié)B透、抗熱震性能，適用于處置危險(xiǎn)廢棄物設(shè)備，使用壽命達(dá)到15個(gè)月以上，可替代含氧化鉻耐火磚降低氧化鉻對(duì)環(huán)境污染，是一種環(huán)境友好型產(chǎn)品。

一、技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種耐火材料及其制備方法，具體涉及一種危廢處置設(shè)備用含鋯剛玉尖晶石磚及其制備方法。

二、背景技術(shù)：

危險(xiǎn)廢物具有化學(xué)毒性、爆炸性、腐蝕性，對(duì)人、動(dòng)植物及環(huán)境有害。我國(guó)的危廢處置相對(duì)滯后，從1990年開(kāi)始起步，到1996年初步形成相關(guān)管理體系，直至2008年才形成《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》，我國(guó)的危險(xiǎn)廢物處理處置行業(yè)也是從“十一五”期間開(kāi)始快速發(fā)展的。2016年上半年，《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》、《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄(2016年版)》等危險(xiǎn)廢物處理相關(guān)專項(xiàng)規(guī)劃的相繼頒布實(shí)施，進(jìn)一步催化危廢處理行業(yè)發(fā)展機(jī)遇。隨著工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程排放的危險(xiǎn)廢物日益增多。2018年，200個(gè)大、中城市工業(yè)危險(xiǎn)廢物產(chǎn)生量達(dá)約4643.0萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)2020年將增至約8488萬(wàn)噸。

在工業(yè)危廢的處置技術(shù)方面，國(guó)內(nèi)外主流處理方式為：焚燒處置法、固化填埋法和生化物化法。其中工業(yè)危廢的焚燒通常采用回轉(zhuǎn)窯式焚燒，具體過(guò)程是將危險(xiǎn)廢物采用適當(dāng)?shù)念A(yù)處理方式(破碎、混合等)處理后，再將廢物和輔助燃料加入傾斜的回轉(zhuǎn)窯，廢物逐漸通過(guò)回轉(zhuǎn)窯經(jīng)氧化、分解，灰渣在窯體的低端排放并收集，排放的廢氣需要進(jìn)行脫酸和除塵處理，飛灰在填埋前需進(jìn)行固化處理。回轉(zhuǎn)窯焚燒處理技術(shù)可以處理固體、液體和氣體狀態(tài)的工業(yè)和生活危險(xiǎn)廢物，是當(dāng)今處理危險(xiǎn)廢物最為廣泛的技術(shù)。

危險(xiǎn)廢物焚燒系統(tǒng)包括回轉(zhuǎn)窯、二次焚燒室、余熱鍋爐、急冷塔等，處理工藝及工況條件是850～1200℃，直接接觸熔渣，窯內(nèi)噴射滲透液。受來(lái)源和地區(qū)差異影響，危廢組份復(fù)雜多樣，熱值、腐蝕性以及化學(xué)侵蝕性差異較大，對(duì)耐火材料的抗高溫侵蝕性能、熱震性能以及耐腐蝕性要求較高。回轉(zhuǎn)窯是危廢處理工藝中主要損毀的設(shè)備，使用周期較短。早期主要采用剛玉質(zhì)、莫來(lái)石質(zhì)、紅柱石質(zhì)等鋁硅系耐火材料，使用壽命僅為6～8個(gè)月不等，停爐檢修頻繁，嚴(yán)重影響了危險(xiǎn)廢物處理量和運(yùn)行效率。

近年來(lái)，為了提高使用壽命，以本申請(qǐng)單位為代表的耐材企業(yè)開(kāi)發(fā)了以剛玉、三氧化二鉻和氧化鋯為主的鉻鋼玉產(chǎn)品，因?yàn)槿趸t和氧化鋯具有良好的抗侵蝕性和耐高溫性能，產(chǎn)品抗侵蝕效果明顯改善，回轉(zhuǎn)窯使用壽命提高至能穩(wěn)定運(yùn)行1～1.5年，甚至更長(zhǎng)。

鉻鋼玉耐火磚其抗侵蝕、抗?jié)B透、熱震性能明顯優(yōu)于剛玉質(zhì)、莫來(lái)石質(zhì)、紅柱石質(zhì)等鋁硅系耐火材料，但是氧化鉻在高溫使用時(shí)存在三價(jià)鉻向六價(jià)鉻轉(zhuǎn)化問(wèn)題，六價(jià)鉻酸鹽可溶于水，會(huì)造成環(huán)境污染。因此，開(kāi)發(fā)替代鉻鋼玉質(zhì)產(chǎn)品的環(huán)境友好型材料勢(shì)在必行。

鎂鋁尖晶石(MgO·Al₂O₃)具有較高的熔點(diǎn)、熱膨脹小、熱應(yīng)力低、熱震穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。早期我國(guó)研究者研制了鎂鋁尖晶石不燒磚，應(yīng)用于煉鋼和石灰窯，使用壽命明顯延長(zhǎng)。水泥窯行業(yè)，研究者用氧化鎂和尖晶石為主要原料研制了鎂鋁尖晶石產(chǎn)品，廣泛地應(yīng)用于水泥回轉(zhuǎn)窯燒成帶尾部的不穩(wěn)定窯皮區(qū)，替代直接結(jié)合鎂鉻磚，解決了鎂鉻制品在使用后產(chǎn)生的六價(jià)鉻已成為世界公認(rèn)的問(wèn)題。但是，受應(yīng)用領(lǐng)域和燒結(jié)等問(wèn)題影響，關(guān)于剛玉和尖晶石研究較少。

三、發(fā)明內(nèi)容：