CN114835504A - 一种制备耐磨耐高温微孔刚玉-尖晶石浇注料的方法 - Google Patents

一种制备耐磨耐高温微孔刚玉-尖晶石浇注料的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种制备耐磨耐高温微孔刚玉‑尖晶石浇注料的方法，属于危险固废处置和利用领域。将二次铝灰渣、MgO按一定比例配料、混匀，加热将部分AlN转化为Al2O3，促进二次铝灰渣中的α‑Al2O3形成微孔结构，MgO和部分Al2O3形成尖晶石微晶相，后将上述原料冷却后，球磨筛分成不同粒径范围，与少量氮化硅、铝酸盐水泥、硅酸锆、分散剂混合形成具有微孔刚玉‑尖晶石结构的耐磨浇注料。利用特定的热处理工艺促使铝灰渣中α‑Al2O3微气孔化，增强浇注料的抗裂性、热震稳定性。制备的浇注料具有耐磨、耐高温、耐腐蚀等优异特性，可广泛应用于水泥、冶炼等行业。本发明实现了危废二次铝灰渣的无害化处置和高值化利用，具有流程短、工艺简单、成本低廉等优点。

Description

一种制备耐磨耐高温微孔刚玉-尖晶石浇注料的方法
技术领域
本发明涉及危险固废处置和利用领域，具体涉及一种制备耐磨耐高温微孔刚玉-尖晶石浇注料的方法。
背景技术
金属铝是世界上仅次于钢铁的第二重要金属，随着铝工业的发展，使铝电解、加工和再生过程中产生了大量的危险固体废弃物铝灰渣，保守估计年排放量超 300万吨，且多以堆存为主，利用量与堆存量严重失衡。铝灰渣分为原生铝灰渣和二次铝灰渣，由于原生铝灰渣中含有30～70％的铝，一般会经回转窑熔炼回收金属铝，此过程会产生二次铝灰渣。二次铝灰主要成分为60-85wt.％氧化铝、3- 10wt.％金属铝及铝合金、5-15wt.％氮化铝、5-15wt.％盐等，因具有反应性和易燃性等被列入国家危险废物目录，属于HW48危险固废。
目前二次铝灰渣的处置技术主要有堆存、湿法和火法。堆存过程二次铝灰渣中存在的AlN、AlC等活性物质暴露在外界会发生水解反应释放NH3、CH4、H2S 等有毒、易爆炸气体，据计算每吨二次铝灰渣会释放出12吨的有毒有害气体，存在严重的环境污染和安全隐患。湿法工艺主要通过酸、碱回收二次铝灰渣中的铝元素。火法工艺将二次铝灰用于建筑材料或耐火材料等。中国发明专利(CN 108383142 B)公开了一种再生铝铝灰渣资源化生产氧化铝的方法，通过磨碎、清洗、低温碱性熔炼、水浸、浸出液除杂、沉淀氢氧化铝以及高温焙烧得到氧化铝，但会产生大量含F、Cl和氨氮的废水，污染环境。中国发明专利(CN112553470 A)公开了一种利用钛白废酸和二次铝灰回收氢氧化铝粉的方法，利用水浸脱除氮和盐，以钛白废酸和部分浓硫酸为浸出液对二次铝灰渣进行酸浸，但耗酸量大，工艺复杂，成本高。中国发明专利(CN 109574604 A)公开了一种耐磨浇注料，其使用铝矾土、碳化硅粉、α-氧化铝微粉、聚磷酸钠、硼酸和水泥制备了耐磨浇注料。但该专利中含有聚乙烯纤维、玻璃纤维等非耐高温成分，且添加了硼酸，硼酸是一种可作为助熔剂的原料，因此该浇注料并不耐高温。中国发明专利(CN 105669219 A)公开了一种保温浇注料，但其中添加了三氧化二铬，耐火材料中Cr3+会与碱金属氧化物R2O反应，生成六价态R2CrO4，同时在有硫、氯、碱同时存在的条件性，三价Cr3+可形成六价态铬的固溶体，这两种水溶性化合物均为致癌物质，易造成环境污染。中国发明专利(CN 107285777 A)公开了一种浇注料，原料包括莫来石、石英石、高炉渣、添加料、钡长石、减水剂、粘合剂、辅助添加剂，使用的氧化镁及氧化钇在高温作用下与原料中的二氧化硅作用，形成硅酸盐微液相，以填充在高温作用下浇注料形成的微孔隙，提高了浇注料的密度，增加了热态抗折强度及力学性能；但该发明专利中添加了高炉渣和石英石，耐高温性能差。中国发明专利(CN 101654370A)以工业级刚玉细粉、SiC细粉、高温沥青颗粒粉、氧化铝水泥或铝酸钙水泥、α-Al2O3超细粉、SiO2超细粉、金属硅粉为主要原料经过自然硬化干燥及700℃烘干和热处理后制得铁沟浇注料，在其中也添加了铝灰，目的是降低生产成本，但铝灰加入量占总配料的0.1～40wt.％，加入量少，且该发明专利采用的是一次铝灰，其成分中大多为金属铝(1～30％)，在碱性环境下容易产生气孔，影响浇注料性能，并不能真正实现铝灰的无害化及资源化。中国发明专利(CN104058755 A)公开一种无硅灰铝镁质自流浇注料，原料包括≤1mm氧化铝颗粒、1-3mm氧化铝颗粒、3-5mm氧化铝颗粒、≤0.045 mm氧化铝细粉、≤0.088mm镁砂细粉、α-氧化铝超微粉、铝酸盐水泥、分散减水剂、缓凝剂、防爆纤维，该发明的有益效果是相比于现有技术能够自动摊平，解决了试样烧后收缩较大及过烧的问题，提高了浇注料的抗侵蚀能力，但该专利技术缺乏微孔刚玉结构，温度巨变时不能有效容纳热应力。
综上，现有的二次铝灰渣的无害化处置和资源化利用均存在高成本、低利用率、环境负担重等问题，亟需研发绿色利用二次铝灰渣的方法，充分利用二次铝灰渣中的成分特性，结合申请人前期制备微孔刚玉实验技术制备微孔刚玉-尖晶石耐磨耐高温浇注料是实现二次铝灰渣综合利用的有效途径。
发明内容
本发明目的在于充分利用二次铝灰渣的成分特征以及高温解毒过程中氧化铝的微孔形成机制，以及氮化铝转化反应，结合高温原位反应形成尖晶石微晶相，构建耐高温体系，辅以球磨工艺形成不同粒径级别的原料，后通过成分调配，添加硅酸锆等增强耐磨性，制备微孔刚玉-尖晶石耐磨耐高温浇注料，实现铝灰渣的无害化和资源化。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种制备耐磨耐高温微孔刚玉-尖晶石浇注料的方法，将二次铝灰渣、MgO 按一定比例配料、混匀，在热处理炉内加热将部分AlN转化为Al2O3，促进二次铝灰渣中的α-Al2O3形成微孔结构，MgO和部分Al2O3形成尖晶石微晶相，同时去除氯盐污染物，后将上述原料冷却后，球磨筛分成不同粒径范围，与少量氮化硅、铝酸盐水泥、硅酸锆、分散剂混合形成具有微孔刚玉-尖晶石结构的耐磨浇注料。
进一步地，二次铝灰渣、MgO按一定比例配料、混匀，二次铝灰渣加入量为50～90wt.％，MgO加入量为10～50wt.％，利用球磨混合10～60min。
进一步地，所述热处理炉为回转窑、电弧炉、电阻炉、燃气炉中的任意一种， AlN转化为Al2O 3加热温度800-1000℃，保温10～30min，α-Al2O3微孔形成温度和尖晶石微晶相合成温度为1400-1600℃，保温20～40min。
进一步地，球磨筛分成粒径范围在0.074～10mm，球磨转速100～400rpm，球磨时间1～12h。
进一步地，按照二次铝灰渣与MgO经过热处理后的总质量计算，氮化硅加入量为2～10％，铝酸盐水泥加入1～15％，硅酸锆加入0～5％、分散剂加入0～5％。
本发明的有益技术效果：
(1)本发明所述方法中采用二次铝灰渣中的Al2O3、AlN作为铝源，节约了原材料消耗，同时二次铝灰渣在加热过程中AlN的氧化反应以及金属铝的铝热反应放出大量热，节约了能源消耗，可见该技术不仅可实现二次铝灰渣的增值化，同时能大大降低生产成本。
(2)本发明所述方法在二次铝灰渣高温烧结过程中，AlN与渣中的结合水反应形成Al(OH)3，进而在形成微孔化的刚玉，提高了抑制裂纹扩展的能力，改善浇注料隔热性和热震稳定性。
(3)本发明所述方法将二次铝灰渣在高温下转变为浇注料原料，较传统填埋节约了大量土地，且二次铝灰渣被转变为有价值产品，通过热处理可使二次铝灰渣中的氟、氯盐挥发，AlN氧化，进一步实现无害化；
(4)本发明具有工艺简单、成本低、无污染、适用性广的优点，制备的微孔刚玉-尖晶石浇注料可应用于耐高温、耐磨等复杂环境。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。
实施例1
选取55wt.％二次铝灰渣，45wt.％MgO，在球磨机中以150rpm转速球磨20 min，后在回转炉内加热至800℃保温30min之后升温至1400℃保温40min，以转速为300rpm球磨2h，筛分后加入烧结料总质量4％的氮化硅，4％的硅酸盐水泥，2％硅酸锆，3％的分散剂获得微孔刚玉-尖晶石浇注料。
实施例2
选取60wt.％二次铝灰渣，40wt.％MgO，在球磨机中以130rpm转速球磨60 min，后在回转炉内加热至900℃保温28min之后升温至1450℃保温38min，以转速为380rpm球磨4h，筛分后加入烧结料总质量2％的氮化硅，2％的硅酸盐水泥，3％硅酸锆，3％的分散剂获得微孔刚玉-尖晶石浇注料。
实施例3
选取62wt.％二次铝灰渣，38wt.％MgO，在球磨机中以160rpm转速球磨50 min，后在回转炉内加热至920℃保温26min之后升温至1480℃保温36min，以转速为360rpm球磨6h，筛分后加入烧结料总质量6％的氮化硅，6％的硅酸盐水泥，4％硅酸锆，4％的分散剂获得微孔刚玉-尖晶石浇注料。
实施例4
选取68wt.％二次铝灰渣，36wt.％MgO，在球磨机中以180rpm转速球磨40 min，后在回转炉内加热至940℃保温27min之后升温至1470℃保温35min，以转速为370rpm球磨3h，筛分后加入烧结料总质量5％的氮化硅，3％的硅酸盐水泥，5％硅酸锆，5％的分散剂获得微孔刚玉-尖晶石浇注料。
实施例5
选取70wt.％二次铝灰渣，30wt.％MgO，在球磨机中以200rpm转速球磨10 min，后在回转炉内加热至1000℃保温10min之后升温至1460℃保温37min，以转速为375rpm球磨7h，筛分后加入烧结料总质量8％的氮化硅，8％的硅酸盐水泥，3％硅酸锆，3％的分散剂获得微孔刚玉-尖晶石浇注料。
实施例6
选取80wt.％二次铝灰渣，20wt.％MgO，在球磨机中以120rpm转速球磨20 min，后在回转炉内加热至820℃保温29min之后升温至1500℃保温27min，以转速为100rpm球磨12h，筛分后加入烧结料总质量3％的氮化硅，10％的硅酸盐水泥，4％硅酸锆，4％的分散剂获得微孔刚玉-尖晶石浇注料。
实施例7
选取90wt.％二次铝灰渣，10wt.％MgO，在球磨机中以140rpm转速球磨30 min，后在回转炉内加热至850℃保温29min之后升温至1510℃保温28min，以转速为390rpm球磨1h，筛分后加入烧结料总质量9％的氮化硅，15％的硅酸盐水泥，3％硅酸锆，1％的分散剂获得微孔刚玉-尖晶石浇注料。
实施例8
选取88wt.％二次铝灰渣，12wt.％MgO，在球磨机中以190rpm转速球磨12 min，后在回转炉内加热至980℃保温12min之后升温至1520℃保温29min，以转速为350rpm球磨5h，筛分后加入烧结料总质量10％的氮化硅，14％的硅酸盐水泥，5％硅酸锆，2％的分散剂获得微孔刚玉-尖晶石浇注料。
实施例9
选取89wt.％二次铝灰渣，11wt.％MgO，在球磨机中以195rpm转速球磨15 min，后在回转炉内加热至950℃保温15min之后升温至1550℃保温25min，以转速为400rpm球磨2h，筛分后加入烧结料总质量7％的氮化硅，1％的硅酸盐水泥，5％硅酸锆，5％的分散剂获得微孔刚玉-尖晶石浇注料。
实施例10
选取85wt.％二次铝灰渣，15wt.％MgO，在球磨机中以185rpm转速球磨25 min，后在回转炉内加热至960℃保温25min之后升温至1600℃保温20min，以转速为250rpm球磨10h，筛分后加入烧结料总质量4％的氮化硅，5％的硅酸盐水泥，4％硅酸锆，4％的分散剂获得微孔刚玉-尖晶石浇注料。
实施例11
选取87wt.％二次铝灰渣，13wt.％MgO，在球磨机中以175rpm转速球磨35 min，后在回转炉内加热至880℃保温16min之后升温至1580℃保温22min，以转速为340rpm球磨11h，筛分后加入烧结料总质量5％的氮化硅，11％的硅酸盐水泥，2％硅酸锆，1％的分散剂获得微孔刚玉-尖晶石浇注料。
实施例12
选取50wt.％二次铝灰渣，50wt.％MgO，在球磨机中以165rpm转速球磨45 min，后在回转炉内加热至860℃保温24min之后升温至1560℃保温24min，以转速为100rpm球磨9h，筛分后加入烧结料总质量8％的氮化硅，7％的硅酸盐水泥，4％硅酸锆，2％的分散剂获得微孔刚玉-尖晶石浇注料。
实施例13
选取65wt.％二次铝灰渣，35wt.％MgO，在球磨机中以100rpm转速球磨60 min，后在回转炉内加热至840℃保温23min之后升温至1540℃保温32min，以转速为320rpm球磨8h，筛分后加入烧结料总质量9％的氮化硅，12％的硅酸盐水泥，2％硅酸锆，2％的分散剂获得微孔刚玉-尖晶石浇注料。
实施例14
选取75wt.％二次铝灰渣，25wt.％MgO，在球磨机中以160rpm转速球磨55 min，后在回转炉内加热至940℃保温18min之后升温至1420℃保温26min，以转速为330rpm球磨5h，筛分后加入烧结料总质量5％的氮化硅，13％的硅酸盐水泥，2％硅酸锆，1％的分散剂获得微孔刚玉-尖晶石浇注料。
实施例15
选取57wt.％二次铝灰渣，43wt.％MgO，在球磨机中以170rpm转速球磨42 min，后在回转炉内加热至810℃保温21min之后升温至1430℃保温23min，以转速为310rpm球磨1h，筛分后加入烧结料总质量5％的氮化硅，2％的硅酸盐水泥，3％硅酸锆，2％的分散剂获得微孔刚玉-尖晶石浇注料。
实施例16
选取56wt.％二次铝灰渣，44wt.％MgO，在球磨机中以105rpm转速球磨57 min，后在回转炉内加热至910℃保温13min之后升温至1440℃保温21min，以转速为110rpm球磨10h，筛分后加入烧结料总质量2％的氮化硅，9％的硅酸盐水泥，5％硅酸锆，5％的分散剂获得微孔刚玉-尖晶石浇注料。

Claims (5)

1.一种制备耐磨耐高温微孔刚玉-尖晶石浇注料的方法，其特征在于，将二次铝灰渣、MgO按一定比例配料、混匀，在热处理炉内加热将部分AlN转化为Al2O3，促进二次铝灰渣中的α-Al2O3形成微孔结构，MgO和部分Al2O3形成尖晶石微晶相，同时去除氯盐污染物，后将上述原料冷却后，球磨筛分成不同粒径范围，与少量氮化硅、铝酸盐水泥、硅酸锆、分散剂混合形成具有微孔刚玉-尖晶石结构的耐磨浇注料。
2.根据权利要求1所述的制备耐磨耐高温微孔刚玉-尖晶石浇注料的方法，其特征在于：所述二次铝灰渣加入量为50～90wt.％，MgO加入量为10～50wt.％，利用球磨混合10～60min，球磨转速100～200rpm。
3.根据权利要求1所述的制备耐磨耐高温微孔刚玉-尖晶石浇注料的方法，其特征在于：所述热处理炉为回转窑、电弧炉、电阻炉、燃气炉中的任意一种，AlN转化为Al2O 3加热温度800-1000℃，保温10～30min，α-Al2O3微孔形成温度和尖晶石微晶相合成温度为1400-1600℃，保温20～40min。
4.根据权利要求1所述的制备耐磨耐高温微孔刚玉-尖晶石浇注料的方法，其特征在于：球磨筛分成粒径范围在0.074～10mm，球磨转速100～400rpm，球磨时间1～12h。
5.根据权利要求1所述的制备耐磨耐高温微孔刚玉-尖晶石浇注料的方法，其特征在于：按照二次铝灰渣与MgO经过热处理后的总质量计算，氮化硅加入量为2～10％，铝酸盐水泥加入1～15％，硅酸锆加入0～5％、分散剂加入0～5％。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115700233A (zh) * 2022-11-04 2023-02-07 江苏瑞复达高温新材料股份有限公司 利用二次铝灰制备的早强快硬型高性能耐火浇注料及方法

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09301766A (ja) * 1996-05-09 1997-11-25 Oomura Taika Kk 多孔質スピネルクリンカー及びその製造方法
JP2000263013A (ja) * 1999-03-17 2000-09-26 Kobe Steel Ltd アルミドロス残灰の利用方法及びアルミナスピネル質キャスタブル耐火物
JP2002348153A (ja) * 2001-05-30 2002-12-04 Rasa Shoji Kk 焼却灰からの高純セメント製造法
US20050116395A1 (en) * 2003-12-02 2005-06-02 Shun-Yuan Tsai Method for aluminum residue ash recycling utilization
JP2007254820A (ja) * 2006-03-23 2007-10-04 Taiheiyo Cement Corp 精錬用造滓材
CN101654370A (zh) * 2009-09-18 2010-02-24 中国地质大学（北京） 一种含铝灰的高炉出铁沟浇注料及其制备方法
KR20110005607A (ko) * 2009-07-10 2011-01-18 김재수 알미늄 드로스를 이용한 알루미나 내화물 제조방법
CN102718512A (zh) * 2012-06-28 2012-10-10 洛阳利尔耐火材料有限公司 一种抗热震刚玉-尖晶石质耐火浇注料及其制备方法
US20120289396A1 (en) * 2011-05-12 2012-11-15 Atomic Energy Council-Institute Of Nuclear Energy Research Method for Producing a Refractory Material from Aluminum residues
CN105294135A (zh) * 2015-12-04 2016-02-03 中南大学 一种利用铝灰直接制备铝尖晶石耐火材料的方法及其制备的材料
CN111170750A (zh) * 2020-01-22 2020-05-19 北京矿冶科技集团有限公司 通过将二次铝灰无害化处理以制造耐火材料的方法
CN111607709A (zh) * 2020-05-29 2020-09-01 重庆新格环保科技有限公司 一种将危险废物电解铝铝灰进行无害化处理的方法
CN111925204A (zh) * 2020-08-22 2020-11-13 郑州经纬科技实业有限公司 镁铝尖晶石耐火材料的制备方法
CN113735611A (zh) * 2021-09-26 2021-12-03 北京科技大学 一种铝灰渣高温自发泡制备低收缩多孔陶瓷的方法

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09301766A (ja) * 1996-05-09 1997-11-25 Oomura Taika Kk 多孔質スピネルクリンカー及びその製造方法
JP2000263013A (ja) * 1999-03-17 2000-09-26 Kobe Steel Ltd アルミドロス残灰の利用方法及びアルミナスピネル質キャスタブル耐火物
JP2002348153A (ja) * 2001-05-30 2002-12-04 Rasa Shoji Kk 焼却灰からの高純セメント製造法
US20050116395A1 (en) * 2003-12-02 2005-06-02 Shun-Yuan Tsai Method for aluminum residue ash recycling utilization
JP2007254820A (ja) * 2006-03-23 2007-10-04 Taiheiyo Cement Corp 精錬用造滓材
KR20110005607A (ko) * 2009-07-10 2011-01-18 김재수 알미늄 드로스를 이용한 알루미나 내화물 제조방법
CN101654370A (zh) * 2009-09-18 2010-02-24 中国地质大学（北京） 一种含铝灰的高炉出铁沟浇注料及其制备方法
US20120289396A1 (en) * 2011-05-12 2012-11-15 Atomic Energy Council-Institute Of Nuclear Energy Research Method for Producing a Refractory Material from Aluminum residues
CN102718512A (zh) * 2012-06-28 2012-10-10 洛阳利尔耐火材料有限公司 一种抗热震刚玉-尖晶石质耐火浇注料及其制备方法
CN105294135A (zh) * 2015-12-04 2016-02-03 中南大学 一种利用铝灰直接制备铝尖晶石耐火材料的方法及其制备的材料
CN111170750A (zh) * 2020-01-22 2020-05-19 北京矿冶科技集团有限公司 通过将二次铝灰无害化处理以制造耐火材料的方法
CN111607709A (zh) * 2020-05-29 2020-09-01 重庆新格环保科技有限公司 一种将危险废物电解铝铝灰进行无害化处理的方法
CN111925204A (zh) * 2020-08-22 2020-11-13 郑州经纬科技实业有限公司 镁铝尖晶石耐火材料的制备方法
CN113735611A (zh) * 2021-09-26 2021-12-03 北京科技大学 一种铝灰渣高温自发泡制备低收缩多孔陶瓷的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
任俊辉: "尖晶石对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响", 《硅酸盐通报》 *
李贺林: "《"十二五"中国水泥工业发展研究报告》", 31 October 2011, 中国建材工业出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115700233A (zh) * 2022-11-04 2023-02-07 江苏瑞复达高温新材料股份有限公司 利用二次铝灰制备的早强快硬型高性能耐火浇注料及方法

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