CN102659391A - 一种环保节能型干式防渗料及其制造方法 - Google Patents

一种环保节能型干式防渗料及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种功能性耐火材料及其制造方法，尤其涉及了一种环保节能型干式防渗料及其制造方法。其制造方法包括原材料采购、检验、原料破粉碎/细磨、粉煤灰烘干、配料、混料、抽检和包装入库八道工序。本发明的优点在于：实现了粉煤灰的再生利用，降低了粉煤灰对生态环境造成的污染，做到了变废为宝，变利为害；用天然硅石替代部分粘土熟料，不仅可以降低生产成本，还可节约能源，减少碳排放。

Description

一种环保节能型干式防渗料及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种干式防渗料及其制造方法，尤其是一种铝电解槽用环保节能型干式防渗料及其制造方法，属于有色冶金行业铝电解槽工艺技术领域。
背景技术
在铝电解生产中，通常采用干式防渗料作为铝电解槽的保温防渗材料。干式防渗料集耐火、保温、防渗于一体，主要成分为SiO2和Al2O3，防渗原理为：干式防渗料与通过阴极碳块渗透下来的电解质反应生成一层致密的玻璃状霞石层(Na2O·Al2O3·2SiO2熔点1520℃)，从而阻止液体电解质以及Na和NaF蒸汽的继续渗透，确保保温层不被破坏。
随着火电工业的迅速发展，粉煤灰(主要成分是SiO2和Al2O3)排放量急剧增加，2011年约3亿吨，到2015年将达到4亿吨。在综合利用率不高的情况下，大量堆存的这种离散颗粒固体废渣，成为大气扬尘和地下渗滤污染的源头。粉煤灰中的砷、硒、重金属等，会随着渗滤液进入地下水，污染水源。这对水资源缺乏、耕地面积逐年减少及大气污染严重的我国构成了严重的威胁，迫切需要解决和加以利用。
表1、我国电厂粉煤灰化学成分，wt％
  成分   SiO2   Al2O3   Fe2O3   CaO   MgO   SO3   Na2O   K2O   灼减
  均值   50.8   28.1   6.2   3.7   1.2   0.8   1.2   0.6   7.9
中国的硅石储量非常丰富，分布范围也非常广阔。硅石的主要成分是SiO2，含量一般大于96％，是无需煅烧便可直接使用的天然优质原料。用它做干式防渗料的原材料，不仅可以降低生产成本，还可做到节能减排。
发明内容
鉴于此，本发明旨在提供一种利用燃煤电厂排出的固体废弃物粉煤灰和天然硅石，配以粘土熟料和添加剂生产的环保节能型干式防渗料，用作铝电解槽的保温防渗材料。
本发明所述的环保节能型干式防渗料，其基本配方为：
组分            粒度            含量(重量比)
粘土熟料颗粒    5-0mm           40-70％
粘土熟料细粉    200目           2-20％
天然硅石        200目           1-50％
粉煤灰                          1-50％
添加剂：包括
生粘土                          1-8％
固体水玻璃                      0.5-3％
此外，本发明还提供了一种环保节能型干式防渗料的制备方法，包括以下步骤：
第一步：原材料准备；
第二步：原材料检验，按国标对原材料进行检验，合格后方可投入使用；
第三步：破粉碎工序，包括粘土熟料的破粉碎、细磨和天然硅石的细磨；
第四步：粉煤灰烘干工序，我国90％以上的粉煤灰采用湿法处理，在使用前需要用烘干机进行烘干处理；
第五步：配料工序；
第六步：混料工序，先预混合细粉和添加剂，再加入粘土熟料颗粒混匀；
第七步：将第六步的最终混合料进行抽检，合格后方可进行下一道工序；
第八步：产品包装、入库。
本发明带来的有益效果为：实现了粉煤灰的再生利用，降低了粉煤灰对生态环境造成的污染，做到了变废为宝，变利为害；另外，用天然硅石替代部分粘土熟料，不仅可以降低生产成本，还可节约能源，减少碳排放。总之，用粉煤灰和天然硅石替代部分粘土熟料，有环保节能之效果，经济效益和社会效益皆十分显著。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
环保节能型干式防渗料配方：
组分            粒度            含量(重量比)
焦宝石熟料      5-0mm           57％
焦宝石熟料      200目           10％
天然硅石        200目           10％
粉煤灰                          20％
生粘土                          2％
固体水玻璃                      1％
本实施例的制造方法，包括以下步骤：
第一步：按配方采购原材料；
第二步：按国标对上述原材料进行检验，合格后方可投入使用；
第三步：用颚式破碎机和辊式破碎机将大块焦宝石熟料破碎，然后经电磁振动筛进行筛分，5mm以下的料装袋备用，5mm以上的料返回辊式破碎机继续破碎；用颚式破碎机和辊式破碎机将大块焦宝石熟料破碎成小颗粒，然如入雷蒙磨将其磨成200目的细粉；用颚式破碎机和辊式破碎机将大块天然硅石破碎成小颗粒，然如入雷蒙磨磨成200目的细粉；
第四步：用烘干机对粉煤灰进行烘干处理；
第五步：以单批次混料1吨为原则，按配比称量好所有的原材料。
[0042]第六步：先将焦宝石熟料细粉、天然硅石细粉、粉煤灰、球粘土和固体水玻璃置入强力搅拌机混合3-5分钟，再将焦宝石熟料颗粒置入强力搅拌机继续混合3-5分钟；
第七步：将第六步的最终混合料进行抽检，合格后方可进行下一道工序；
第八步：产品包装、入库。
实施例2
环保节能型干式防渗料配方：
组分            粒度            含量(重量比)
叶腊石熟料      5-0mm           58％
焦宝石熟料      200目           10％
天然硅石        200目           15％
粉煤灰                          15％
生粘土                          1％
固体水玻璃                      1％
本实施例的制造方法同实施例1。

Claims (5)

1.一种环保节能型干式防渗料，其组分和含量为：
Figure FSA00000693813100011
2.根据权利要求书1所述的一种环保节能型干式防渗料，其特征在于粘土熟料可以是焦宝石、叶腊石中的一种或其任意组合。添加剂包括但不限于生粘土、固体水玻璃，它可以是其中的一种或其任意组合。
3.根据权利要求书1所述的一种环保节能型干式防渗料，其特征在于天然硅石的加入量为1-50％。
4.根据权利要求书1所述的一种环保节能型干式防渗料，其特征在于粉煤灰的加入量为1-50％。
5.根据权利要求书1、2、3或4所述的一种环保节能型干式防渗料的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
第一步：原材料准备；
第二步：原材料检验，按国标对原材料进行检验，合格后方可投入使用；
第三步：破粉碎工序，包括粘土熟料的破粉碎、细磨和天然硅石的细磨；
第四步：粉煤灰烘干工序；
第五步：配料工序；
第六步：混料工序，先预混合细粉和添加剂，再加入粘土熟料颗粒混匀；
第七步：将第六步的最终混合料进行抽检，合格后方可进行下一道工序；
第八步：产品包装、入库。
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