[發(fā)明專利]一種以危廢制備的保溫耐火材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111243784.7
• 申請日: 2021-10-25
• 公開（公告）號: CN113816759B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉中凱;康澤雙;閆琨;田野;范澤坤
• 申請（專利權(quán)）人: 中鋁鄭州有色金屬研究院有限公司
• 主分類號: C04B38/02
• 分類號: C04B38/02;C04B35/66;C04B33/138;C04B33/132;C04B33/13
• 代理公司: 北京華沛德權(quán)律師事務(wù)所 11302
• 代理人: 房德權(quán)

本發(fā)明特別涉及一種以危廢制備的保溫耐火材料及其制備方法，屬于工業(yè)危廢綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，方法包括：將二次鋁灰進行第一水洗預處理，得到預處理二次鋁灰；將再生鋁除塵灰進行第二水洗預處理，得到預處理再生鋁除塵灰；將所述預處理二次鋁灰、所述預處理再生鋁除塵灰和富硅基固廢進行混合，后進行球磨，得到混合生料；將所述混合生料進行加水攪拌，得到濕生料將所述濕生料進行發(fā)泡成型，后進行烘干，得到生坯；將所述生坯進行燒結(jié)，得到保溫耐火材料；協(xié)同互補利用二次鋁灰和除塵灰中鋁、碳、硅等元素資源，將二次鋁灰及除塵灰轉(zhuǎn)化成保溫耐火材料，解決鋁工業(yè)危廢問題的同時，實現(xiàn)二次鋁灰及除塵灰的高值化利用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于工業(yè)危廢綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種以危廢制備的保溫耐火材料及其制備方法。

背景技術(shù)

鋁灰是電解鋁、鋁加工及再生鋁生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的危險廢棄物。我國鋁灰年產(chǎn)生量超過200萬噸。目前，鋁灰回收金屬鋁工藝技術(shù)成熟，回收率在70％以上。二次鋁灰是鋁灰回收金屬鋁后剩下的細灰。按照《國家危險廢物名錄》(2021版)二次鋁灰屬于HW48有色金屬采選和冶煉廢物，二次鋁灰的廢物代碼為321-024-48和321-026-48，分別為電解鋁產(chǎn)生的二次鋁灰和再生鋁及鋁材加工產(chǎn)生的二次鋁灰。另外，鋁灰熱回收鋁、鋁冶煉和再生鋁過程除塵灰也屬于危險廢物，其廢物代碼為321-034-48。二次鋁灰中含有氧化鋁、氮化鋁、金屬鋁、鎂鋁尖晶石、氯化鹽、氟化鹽等可溶性鹽及Ca、Si、Fe等氧化物。由于二次鋁灰金屬鋁含量低、雜質(zhì)成分復雜，綜合利用困難。廢鋁再生過程中產(chǎn)生除塵灰除含有氧化鋁、氧化硅以及氮化鋁外，還含有大量的碳氫化合物和碳?；业忍冀M分。隨著電解鋁產(chǎn)生的限值，再生鋁產(chǎn)業(yè)迎來快速發(fā)展階段，隨著再生鋁產(chǎn)能的提高，再生鋁熔煉過程的除塵灰量也會越來越大。如何將鋁行業(yè)產(chǎn)生的二次鋁灰及除塵灰等危險廢物進行高效地處置利用，是現(xiàn)階段制約鋁行業(yè)綠色發(fā)展的關(guān)鍵問題。其實二次鋁灰和除塵灰本身也是一種富鋁的資源，如果善用其資源屬性，將其轉(zhuǎn)化成高值化產(chǎn)品，實現(xiàn)危廢的資源化利用，對行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有著重要作用。

輕質(zhì)耐火材料也稱為保溫耐火材料或隔熱耐火材料，是高溫窯爐、熱工設(shè)備等必備的節(jié)能材料，一般是指體積密度小、顯氣孔率高、導熱系數(shù)低，具有絕熱性能的耐火材料。一般高鋁質(zhì)隔熱耐火材料是用鋁礬土熟料，結(jié)合粘土作原料，摻入結(jié)合劑和鋸木屑等輔料燒結(jié)制成，隨著鋁礬土資源的緊缺，原料來源受限，生產(chǎn)成本逐步增高，而二次鋁灰及除塵灰中含有大量的氧化鋁資源，將其為原料制備耐火材料具有顯著的成本優(yōu)勢。

中國發(fā)明專利申請CN109678556A公開了一種利用鋁灰制備輕質(zhì)高鋁保溫磚的方法，在預處理的鋁灰中添加造孔劑、助燒結(jié)劑等制備濕料泥，擠壓為致密磚坯燒制高鋁保溫磚。中國發(fā)明專利申請CN109111234A公開了廢鋁灰再處理制成均質(zhì)耐火原料的配方及制備方法，廢鋁灰、結(jié)合粉料和干式粘接劑按一定比例通過混合物料、壓制成型和燒成處理制備成均質(zhì)耐火原料，其中結(jié)合粉料為氧化鋁和氧化硅，干式粘結(jié)劑由烘干木漿廢液制得。中國發(fā)明專利申請CN107151148A公開了一種堇青石保溫耐火球及其制備方法，其中以堇青石、鋁灰、滑石粉、鋸末、粘合劑為主要原料，鋁灰用量15-20％。中國發(fā)明專利申請CN111170750A公開了通過將二次鋁灰無害化處理以制造耐火材料的方法，將二次鋁灰通過研磨、煅燒后再通過添加添加物電弧熔煉成鋁鎂質(zhì)耐火材料或剛玉質(zhì)耐火材料。中國發(fā)明專利申請CN112110738A公開了一種鋁灰制備高鋁質(zhì)耐火材料的方法，將鋁灰水洗、過濾、烘干后，在酸洗處理，然后對凈化渣成型、燒結(jié)制備高鋁質(zhì)耐火材料。

以上技術(shù)都是以二次鋁灰為原料制備耐火材料，且都需要添加燒結(jié)助劑和燒失物，其所用的輔助材料較復雜，且制備成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的目的在于提供一種以危廢制備的保溫耐火材料及其制備方法，以解決享有技術(shù)中對二次鋁灰的利用必須依賴添加燒結(jié)助劑和燒失物的技術(shù)問題。

本發(fā)明實施例提供了一種以危廢制備的保溫耐火材料的制備方法，所述方法包括：

將二次鋁灰進行第一水洗預處理，得到預處理二次鋁灰；