[發明專利]一種基于隧道窯脫硫固廢回收料作為礦化劑的硅磚及其制備方法

在審

• 申請號: 202011259902.9
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112374875A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 董紅芹;樊效樂;李建濤
• 申請（專利權）人: 鄭州東豫新材料科技有限公司
• 主分類號: C04B35/14
• 分類號: C04B35/14;C04B35/622;C04B35/63
• 代理公司: 北京市蘭臺律師事務所 11354
• 代理人: 張峰

本發明涉及一種基于隧道窯脫硫固廢回收料作為礦化劑的硅磚及其制備方法，以硅磚隧道窯產生廢石灰粉固體作為礦化劑，充分利用該礦化劑組分豐富、成分穩定、粒度細致、分散性好的優勢，可提高硅磚中磷石英的含量，提高硅磚的導熱率，進而提高高溫窯爐的傳熱效率；采用本發明所述的硅磚的制備方法，每天可以回收利用75％的廢石灰粉固體，既降低了硅磚的生產成本，又降低了環境壓力，具有重要的環境效益和經濟效益；所述廢石灰粉固體作為礦化劑，可明顯降低硅磚的燒結溫度，燒結溫度的降低會使產生的NOx氣體大大減少，也有利于大氣環保。

技術領域

本發明涉及硅磚制備技術領域，尤其涉及一種基于隧道窯脫硫固廢回收料作為礦化劑的硅磚及其制備方法。

背景技術

硅磚生產過程中通常引入一定量的礦化劑，利用礦化劑和SiO₂或其他雜質形成低熔點液相，促使石英在燒成過程中轉化為鱗石英和方石英，同時可以緩沖燒成過程中相變過快引起體積急劇膨脹而導致硅磚制品的松散和開裂。目前，廣泛采用的礦化劑是螢石、石灰和鐵鱗，石灰大多采用氫氧化鈣細粉形式加入，它既能增加成型后磚坯的強度，也可在燒成低溫階段(600～700℃)與SiO₂反應使磚坯強度有所增加，在1100℃以后生成的假硅灰石可與其他礦化劑生成液相，使石英向鱗石英轉化。螢石和鐵鱗常常與石灰同時加入，可以顯著降低液相出現的溫度和黏度，減少制品裂紋。

硅磚加入的礦化劑實際就是加入雜質，利用雜質的熔劑作用，在高溫下把石英變成玻璃相，鱗石英在玻璃相中析出，再進一步轉化成方石英。根據耐火材料原理，單質的熔點最高，兩種成分的共熔點會降低，成分越多，其共熔點越低，礦化劑的復合加入就是利用多相組成的共熔點較低的原理，在不同的階梯溫度下生成液相，促使石英持續轉化，同時緩沖其相轉化產生的體積膨脹，降低裂紋和疏松。除了礦化劑的種類，礦化劑的粒度也較為重要。礦化劑的粒度越細，其在硅質原料中分布越均勻，其作用效果越好。硅磚生產的關鍵是礦化劑種類、分布和燒成制度。

目前應國家環保制度要求高溫窯爐必須進行脫硫、脫硝，脫硫使用的原料為高純氫氧化鈣粉，該原料作為消耗品，每天持續產生大量的廢石灰粉固體，這些固廢只能作為垃圾填埋處理，既帶來了環境污染，又提高了硅磚成產的經濟成本，因此迫切需要一種經濟又環保的手段合理利用這些固廢。

發明內容

為解決現有技術的不足，充分利用硅磚隧道窯產生的廢石灰粉固體，本發明提出一種基于隧道窯脫硫固廢回收料作為礦化劑的硅磚及其制備方法。

為實現以上目的，本發明所采用的技術方案包括：

一種基于隧道窯脫硫固廢回收料作為礦化劑的硅磚，可選自包括以質量分數計的如下組分：65％～71％的硅砂、9％～15％的熟硅砂、17％～23％的硅粉、外加0.4％～0.8％的鐵鱗粉、2.3％～4.2％的礦化劑、0.3％～0.7％的膨潤土、1％～2％的紙漿廢液；

所述礦化劑為硅磚隧道窯脫硫固廢回收料。

進一步地，所述礦化劑粒度小于等于0.038mm。

進一步地，所述硅砂粒度小于等于2.2mm，所述熟硅砂粒度小于等于2.5mm，所述硅粉粒度小于等于0.088mm，所述鐵鱗粉粒度小于等于0.088mm，所述膨潤土粒度小于等于0.045mm。

進一步地，所述固廢回收料為廢石灰粉固體。

進一步地，所述固廢回收料包括以質量分數計的如下組分：0％～3％的SO₃、30％～35％的CaF₂、60％～65％的CaO、0.4％～0.6％的R₂O、0％～1％的MgO、0.2％～0.4％的Al₂O₃、0.15％～0.3％的Fe₂O₃。

進一步地，所述硅磚應用于焦爐或熱風爐。