CN109721374A - 一种菱镁矿尾矿耐火砖及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种菱镁矿尾矿耐火砖，主要由以下质量百分数的原料制备而成：菱镁矿尾矿50%~60%、赤泥10%~15%、硼泥15%~20%、粉煤灰6%~8%、硅灰2%~4%、粘合剂3%~7%。本发明以菱镁矿尾矿为主要原料，其来源广泛、成本低，既解决了菱镁矿尾矿堆存造成的环境污染问题，同时使菱镁矿尾矿得到资源化合理利用，提高资源利用率，减少菱镁矿尾矿占地，配合硼泥进行焙烧，降低了烧成温度，减少能耗，制成的耐火砖以镁铝尖晶石为主要成分，耐火砖使用温度高于1800℃，体积密度大于2.7g/cm³，磨损量小于2.0cm³，使用领域广，生产成本低。

Description

一种菱镁矿尾矿耐火砖及其制备方法

技术领域

本发明涉及固废利用环保领域，具体是一种菱镁矿尾矿耐火砖及其制备方法。

背景技术

我国菱镁矿资源储量丰富，已探明储量约31亿t，占全世界总储量的四分之一，主要分布在辽宁、山东两省，储量合计约占全国总储量的95.11%，其中辽宁省主要集中在辽宁南部地区，如海城、营口等地区，已探明矿区有12个，保有储量25.77亿t，约占全国总储量的85%，占全世界总储量的20%。然而由于菱镁矿资源的持续开发和高附加值镁盐产品对原材料要求的不断提高，能直接满足生产要求的菱镁矿(氧化镁含量43%～47.8%)资源越来越少。同时由于菱镁矿资源的粗犷经营，导致优质资源相对短缺。更值得注意的是低品位菱镁矿的大量废弃不但造成资源的巨大浪费，而且污染周边环境。因此对低品位菱镁矿开发利用迫在眉睫，同时市场的需求也决定了我国镁产品必须高附加值化和功能化。

耐火砖是用耐火粘土或其他耐火原料烧制成的具有一定形状和尺寸的耐火材料，能耐1580℃~1770℃的高温。按制备工艺方法来划分可分为烧成砖、不烧砖、电熔砖(熔铸砖)、耐火隔热砖；按形状和尺寸可分为标准型砖、普通砖、特异型砖等。耐火砖可用作建筑窑炉和各种热工设备的高温建筑材料和结构材料，并在高温下能经受各种物理化学变化和机械作用。

近年来，国内耐火砖生产工艺发展迅速，市场上出现了种类繁多、性能各异的耐火砖。但是其耐火性和耐磨性与国外耐火砖相比较，仍存在较大的差距，无法满足出口市场的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种菱镁矿尾矿耐火砖及其制备方法，以解决上述背景技术中存在的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种菱镁矿尾矿耐火砖，主要由以下质量百分数的原料制备而成：菱镁矿尾矿50%~60%、赤泥10%~15%、硼泥15%~20%、粉煤灰6%~8%、硅灰2%~4%、粘合剂3%~7%。

优选地，本发明所述菱镁矿尾矿耐火砖，主要由以下质量百分数的原料制备而成：菱镁矿尾矿50%、赤泥15%、硼泥20%、粉煤灰6%、硅灰2%、粘合剂7%。

优选地，本发明所述菱镁矿尾矿耐火砖，主要由以下质量百分数的原料制备而成：菱镁矿尾矿55%、赤泥13%、硼泥17%、粉煤灰7%、硅灰3%、粘合剂5%。

优选地，本发明所述菱镁矿尾矿耐火砖，主要由以下质量百分数的原料制备而成：菱镁矿尾矿60%、赤泥10%、硼泥15%、粉煤灰8%、硅灰4%、粘合剂3%。

优选地，所述菱镁矿尾矿MgO含量大于35%，粒度小于0.074mm。

优选地，所述赤泥细度为-0.074mm大于90%，PH<9。

优选地，所述硼泥细度为-0.074mm大于90%。

优选地，所述粘合剂为纳米氧化铝溶液，氧化铝含量为20%。

一种菱镁矿尾矿耐火砖及其制备方法，包括以下步骤：

（1）将各组分原料按质量百分数：菱镁矿尾矿50%~60%、赤泥10%~15%、硼泥15%~20%、粉煤灰6%~8%、硅灰2%~4%混合均匀，得到混合料；

（2）将步骤（1）混合料加入粘合剂3%~7%，搅拌20min~30min；

（3）将步骤（2）搅拌均匀的物料在80MPa~100MPa下压制成砖坯；

（4）将步骤（3）砖坯送入干燥窑进行烘干，烘干温度80℃~100℃，并在此温度下保温8h~10h；

（5）将步骤（4）烘干后砖坯送入回转窑升温至900℃~1000℃，保温4h~6h，再升温到1400℃~1500 ℃，保温3h~5h，然后冷却至室温得到耐火砖成品。

本发明的有益效果为：

本发明以菱镁矿尾矿为主要原料，其来源广泛、成本低，既解决了菱镁矿尾矿堆存造成的环境污染问题，同时使菱镁矿尾矿得到资源化合理利用，提高资源利用率，减少菱镁矿尾矿占地。配合硼泥进行焙烧，降低了烧成温度，减少能耗，制成的耐火砖以镁铝尖晶石为主要成分，耐火砖使用温度高于1800℃，体积密度大于2.7g/cm³，磨损量小于2.0cm³，使用领域广，生产成本低。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述地实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例提供了一种菱镁矿尾矿耐火砖，主要由以下质量百分数的原料制备而成：菱镁矿尾矿50%、赤泥15%、硼泥20%、粉煤灰6%、硅灰2%、粘合剂7%。

一种菱镁矿尾矿耐火砖及其制备方法，包括以下步骤：

（1）将各组分原料按质量百分数：菱镁矿尾矿50%、赤泥15%、硼泥20%、粉煤灰6%、硅灰2%、粘合剂7%混合均匀，得到混合料；

（2）将步骤（1）混合料加入粘合剂7%，搅拌20min；

（3）将步骤（2）搅拌均匀的物料在80MPa下压制成砖坯；

（4）将步骤（3）砖坯送入干燥窑进行烘干，烘干温度100℃，并在此温度下保温8h；

（5）将步骤（4）烘干后砖坯送入回转窑升温至900℃，保温6h，再升温到1400 ℃，保温5h，然后冷却至室温得到耐火砖成品。

本实施例烧成的耐火砖使用温度1810℃，体积密度2.9g/cm³，磨损量小于1.9cm³。

实施例2

本实施例提供了一种菱镁矿尾矿耐火砖，主要由以下质量百分数的原料制备而成：菱镁矿尾矿55%、赤泥13%、硼泥17%、粉煤灰7%、硅灰3%、粘合剂5%。

一种菱镁矿尾矿耐火砖及其制备方法，包括以下步骤：

（1）将各组分原料按质量百分数：菱镁矿尾矿55%、赤泥13%、硼泥17%、粉煤灰7%、硅灰3%、粘合剂5%混合均匀，得到混合料；

（2）将步骤（1）混合料加入粘合5%，搅拌25min；

（3）将步骤（2）搅拌均匀的物料在90MPa下压制成砖坯；

（4）将步骤（3）砖坯送入干燥窑进行烘干，烘干温度90℃，并在此温度下保温9h；

（5）将步骤（4）烘干后砖坯送入回转窑升温至950℃，保温5h，再升温到1450 ℃，保温4h，然后冷却至室温得到耐火砖成品。

本实施例烧成的耐火砖使用温度1830℃，体积密度2.8g/cm³，磨损量小于1.7cm³。

实施例3

本实施例提供了一种菱镁矿尾矿耐火砖，主要由以下质量百分数的原料制备而成：菱镁矿尾矿60%、赤泥10%、硼泥15%、粉煤灰8%、硅灰4%、粘合剂3%。

一种菱镁矿尾矿耐火砖及其制备方法，包括以下步骤：

（1）将各组分原料按质量百分数：菱镁矿尾矿60%、赤泥10%、硼泥15%、粉煤灰8%、硅灰4%、粘合剂3%混合均匀，得到混合料；

（2）将步骤（1）混合料加入粘合剂3%，搅拌30min；

（3）将步骤（2）搅拌均匀的物料在100MPa下压制成砖坯；

（4）将步骤（3）砖坯送入干燥窑进行烘干，烘干温度80℃，并在此温度下保温10h；

（5）将步骤（4）烘干后砖坯送入回转窑升温至1000℃，保温4h，再升温到1500 ℃，保温3h，然后冷却至室温得到耐火砖成品。

本实施例烧成的耐火砖使用温度1850℃，体积密度2.75g/cm³，磨损量小于1.5cm³。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种菱镁矿尾矿耐火砖，主要由以下质量百分数的原料制备而成：菱镁矿尾矿50%~60%、赤泥10%~15%、硼泥15%~20%、粉煤灰6%~8%、硅灰2%~4%、粘合剂3%~7%。

2.根据权利要求1所述的一种菱镁矿尾矿耐火砖，其特征在于，主要由以下质量百分数的原料制备而成：菱镁矿尾矿50%、赤泥15%、硼泥20%、粉煤灰6%、硅灰2%、粘合剂7%。

3.根据权利要求1所述的一种菱镁矿尾矿耐火砖，其特征在于，主要由以下质量百分数的原料制备而成：菱镁矿尾矿55%、赤泥13%、硼泥17%、粉煤灰7%、硅灰3%、粘合剂5%。

4.根据权利要求1所述的一种菱镁矿尾矿耐火砖，其特征在于，主要由以下质量百分数的原料制备而成：菱镁矿尾矿60%、赤泥10%、硼泥15%、粉煤灰8%、硅灰4%、粘合剂3%。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种菱镁矿尾矿耐火砖，其特征在于，所述菱镁矿尾矿MgO含量大于35%，粒度小于0.074mm。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的一种菱镁矿尾矿耐火砖，所述赤泥细度为-0.074mm大于90%，PH<9。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的一种菱镁矿尾矿耐火砖，所述硼泥细度为-0.074mm大于90%。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的一种菱镁矿尾矿耐火砖，所述粘合剂为纳米氧化铝溶液，氧化铝含量为20%。

9.一种菱镁矿尾矿耐火砖及其制备方法，包括以下步骤：

（1）将各组分原料按质量百分数：菱镁矿尾矿50%~60%、赤泥10%~15%、硼泥15%~20%、粉煤灰6%~8%、硅灰2%~4%混合均匀，得到混合料；

（2）将步骤（1）混合料加入粘合剂3%~7%，搅拌20min~30min；

（3）将步骤（2）搅拌均匀的物料在80MPa~100MPa下压制成砖坯；

（4）将步骤（3）砖坯送入干燥窑进行烘干，烘干温度80℃~100℃，并在此温度下保温8h~10h；

（5）将步骤（4）烘干后砖坯送入回转窑升温至900℃~1000℃，保温4h~6h，再升温到1400℃~1500 ℃，保温3h~5h，然后冷却至室温得到耐火砖成品。