CN103193266A

CN103193266A - 一种利用含锆的耐火材料废料生产锆铝复合氧化物的方法

Info

Publication number: CN103193266A
Application number: CN 201310117591
Authority: CN
Inventors: 王建坤; 马宏义
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-04-08
Filing date: 2013-04-08
Publication date: 2013-07-10

Abstract

本发明属于化工、冶炼技术领域，具体涉及一种利用含锆耐火材料废料生产高含量氧化锆的制造方法，将含锆废料经过100目的筛网，分选除杂；将含锆废料与碱性物质混合均匀，在的850℃～1050℃温度下，进行碱融，碱融的时间为2～4小时；将碱融后的物料冷却后倾倒入水中，常温搅拌浸取一小时，然后离心分离；将步骤3）中得到的固体物料在重量百分浓度为10～15%的酸溶液中进行搅拌浸取，酸浸的时间为2小时，酸浸的温度为100～105℃；将酸浸过的物料进行离心分离、水洗，然后干燥；将步骤5）中得到的物料在电熔炉中熔融脱去二氧化硅，经喷吹制成锆铝复合氧化物。根据不同需要，得到不同的产品直接用于锆刚玉、微珠、锆莫来石等的生产；经研磨的产品用于陶瓷乳浊剂。

Description

一种利用含锆的耐火材料废料生产锆铝复合氧化物的方法

技术领域

本发明属于化工、冶炼技术领域，具体涉及一种利用含锆的耐火材料废料生产锆铝复合氧化物的方法。

背景技术

目前常用的含锆材料的生产均采用进口的锆英砂，其氧化锆含量为66%，二氧化硅含量为33%。主要用于生产锆质材料如耐火材料、锆刚玉、微珠、锆莫来石等。含锆耐火材料的生产、加工过程中产生大量的含锆废料，如不合格产品，切割、打磨等工艺过程产生的废料，一般锆含量在28～32%，氧化铝含量在45～47%，二氧化硅含量在16～18%，因其在加工中产生少量的杂质而无法得到重新利用。本发明提供了一种可使含锆耐火材料废料循环利用的方法并且可以得到一种高含量氧化锆。目前市场上同类产品如脱硅锆均采用进口锆英砂生产，而本发明采用废料方法得到的复合氧化物比采用锆英砂生产的脱硅锆具有更好的成本优势，同时本发明方法制得的产品因氧化锆含量高于锆英砂，因此用途更加广泛。

发明内容

本发明的在于克服现有技术中的不足而提供一种锆含量在90%以上，能够使得废料得以重新循环利用的利用含锆的耐火材料废料生产锆铝复合氧化物的方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种利用含锆的耐火材料废料生产锆铝复合氧化物的方法，其制备工艺如下：

1）将含锆废料经过100目的筛网，分选除杂；

2）将含锆废料与碱性物质混合均匀，在的850℃～1050℃温度下，进行碱融，碱融的时间为2～4小时；

3）将碱融后的物料冷却后倾倒入水中，常温搅拌浸取一小时，然后离心分离；

4）将步骤3）中得到的固体物料在重量百分浓度为10～15%的酸溶液中进行搅拌浸取，酸浸的时间为2小时，酸浸的温度为100～105℃；

5）将酸浸过的物料进行离心分离、水洗，然后干燥；

6）将步骤5）中得到的物料在电熔炉中熔融脱去二氧化硅，经喷吹制成锆铝复合氧化物。根据不同需要，得到的产品直接用于锆刚玉、微珠、锆莫来石等的生产；经研磨的产品用于陶瓷乳浊剂。

为了更好的进行碱融，所述的步骤2）中含锆废料和碱性物质的重量比为1:0.8～1.2。

为了更好的进行酸浸，所述的步骤4）中的酸溶液的用量和固体物料的重量比为1:1～1.2。

所述的碱性物质为氢氧化钠或碳酸钠。

所述的酸溶液为硫酸或盐酸。

为了更好的实现本发明的目的，采用的含锆废料为锆质耐火材料生产中的残品、废渣和切割、打磨等加工中产生的固体废弃物。主要成分和组成为：氧化锆28～32% 、氧化铝45～47% 和二氧化硅16～18%，其余为3-11%的氧化铁、氧化镁、氧化钙等混合物。

本发明具有如下的优点：生产中使用的原料为回收的含锆耐火材料废料，废料经过一系列处理得到一种锆铝复合氧化物。以一个企业年产生3000吨废料计，采用本发明的方法处理可以得到锆铝复合氧化物1000吨，获得超过2000万元的利益，同时该复合氧化物比采用锆英砂生产的脱硅锆具有更好的成本优势，成本降低30%，同时本发明制得的产品因氧化锆含量高于锆英砂，因此用途更加广泛。

该产品是一种空心颗粒，粒度为0-8mm，体积密度为2.5/cm³,真密度为3.6/cm³。

可广泛用于含锆产品的加工，比如应用于熔铸锆刚玉和其它高锆耐火材料生产中，以提高制品氧化锆含量以及用于微珠、锆莫来石、陶瓷等。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式对本发明作进一步的描述。

下列实施方式中含锆废料为锆质耐火材料生产中的残品、废渣和切割、打磨等加工中产生的固体废弃物。主要成分和组成为：氧化锆28～32% 、氧化铝45～47% 和二氧化硅16～18%，其余为3-11%的氧化铁、氧化镁、氧化钙等混合物。

实施例一：称取含锆耐火材料废料500公斤，碳酸钠600公斤，混合均匀后，在1000℃高温炉中熔融3小时，稍冷后取出，倒入500公斤水中，常温搅拌1小时，离心分离、干燥，固体物料中加入10%盐酸500公斤，加热到100～105℃，恒温搅拌2小时，过滤、干燥。得到的固体产物在电熔炉中熔融脱除二氧化硅，经高压空气喷吹得到161公斤锆铝复合氧化物，该复合氧化物中氧化锆含量为90.10%，氧化铝含量9.21%。

实施例二：称取含锆耐火材料废料500公斤，碳酸钠550公斤，混合均匀后，在1050℃高温炉中熔融4小时，稍冷后取出，倒入500公斤水中，常温搅拌1小时，过滤、干燥，固液分离，固体物料中加入15%盐酸500公斤，加热到～100～105℃，恒温搅拌2小时，过滤、干燥。得到的产物在电熔炉中熔融脱除二氧化硅，经高压空气喷吹，冷却后得到得到162公斤锆铝复合氧化物，该复合氧化物中氧化锆含量为90.84%，氧化铝含量9.1%。

实施例三：称取含锆耐火材料废料500公斤，碳酸钠400公斤，混合均匀后，在1050℃高温炉中熔融4小时，稍冷后取出，倒入500公斤水中，常温搅拌1小时，离心分离、干燥，固体物料中加入15%硫酸600公斤，加热到100～105℃，恒温搅拌2小时，过滤、干燥。得到的产物在电熔炉中熔融脱除二氧化硅，经高压空气喷吹，得到151公斤球状锆铝复合氧化物，该物质氧化锆含量为90.30%，氧化铝含量9.21%。

实施例四：称取含锆耐火材料废料500公斤，氢氧化钠600公斤，混合均匀后，在850℃高温炉中熔融2小时，稍冷后取出，倒入500公斤水中，常温搅拌1小时，过滤、干燥，固体物料中加入浓度为10%硫酸600公斤，加热到100～105℃，恒温搅拌1小时，过滤、干燥。得到的产物在电熔炉中熔融脱除二氧化硅，经高压空气喷吹，冷却后得到得到159公斤锆铝复合氧化物，该物质氧化锆含量92.11%，氧化铝含量7.23%。

实施例五：称取含锆耐火材料废料500公斤，氢氧化钠400公斤，混合均匀后，在850℃高温炉中熔融2小时，稍冷后取出，倒入500公斤水中，常温搅拌1小时，离心分离、干燥，固体物料中加入浓度为15%硫酸500公斤，加热到100～105℃，恒温搅拌2小时，离心分离、干燥。得到的产物在电熔炉中熔融脱除二氧化硅，经高压空气喷吹，冷却后得到得到152公斤球状锆铝复合氧化物，该物质氧化锆含量为90.24%，氧化铝含量9.22%。

实施例六：称取含锆耐火材料废料500公斤，氢氧化钠500公斤，混合均匀后，在1000℃高温炉中熔融2小时，稍冷后取出，倒入500公斤水中，常温搅拌1小时，离心分离、干燥，固体物料中加入浓度为10%盐酸500公斤，加热到100～105℃，恒温搅拌2小时，离心分离、干燥。得到的产物在电熔炉中熔融脱除二氧化硅，经高压空气喷吹，冷却后得到得到160公斤锆铝复合氧化物，该物质氧化锆含量为90.64%，氧化铝含量9.10%。

Claims

1.一种利用含锆的耐火材料废料生产锆铝复合氧化物的方法，其特征在于：其制备工艺如下：

1）将含锆废料经过100目的筛网，分选除杂；

5）将酸浸过的物料进行离心分离、水洗，然后干燥；

6）将步骤5）中得到的物料在电熔炉中熔融脱去二氧化硅，经喷吹制成锆铝复合氧化物，根据不同需要，得到的产品直接用于锆刚玉、微珠、锆莫来石等的生产；经研磨的产品用于陶瓷乳浊剂。

2.根据权利要求1所述的一种利用含锆的耐火材料废料生产锆铝复合氧化物的方法，其特征在于：所述的步骤2）中含锆废料和碱性物质的重量比为1:0.8～1.2。

3.根据权利要求1所述的一种利用含锆的耐火材料废料生产锆铝复合氧化物的方法，其特征在于：所述的步骤4）中的酸溶液的用量和固体物料的重量比为1:1～1.2。

4.根据权利要求1所述的一种利用含锆的耐火材料废料生产锆铝复合氧化物的方法，其特征在于：所述的碱性物质为氢氧化钠或碳酸钠。

5.根据权利要求1所述的一种利用含锆的耐火材料废料生产锆铝复合氧化物的方法，其特征在于：所述的酸溶液为硫酸或盐酸。

6.根据权利要求1所述的一种利用含锆的耐火材料废料生产锆铝复合氧化物的方法，其特征在于：含锆废料为锆质耐火材料生产中的残品、废渣和切割、打磨等加工中产生的固体废弃物，主要成分和组成为：氧化锆重量百分比28～32% 、氧化铝重量百分比45～47% 和二氧化硅重量百分比16～18%，其余为3-11%重量百分比的氧化铁、氧化镁、氧化钙等混合物。