一種利用鋁電解槽廢舊保溫材料生產(chǎn)的保溫磚及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用鋁電解槽廢舊保溫材料生產(chǎn)的保溫磚及其制備方法，所述的利用鋁電解槽廢舊保溫材料生產(chǎn)的保溫磚原料為鋁電解槽廢舊保溫材料和粘土。所述的制備方法包括備料、篩分、磁選、混料陳化、成型、干燥脫水、燒制、煙氣處理步驟，具體包括：將原料鋁電解槽廢舊保溫材料和粘土按配比進(jìn)行混合，進(jìn)行破碎、篩分得到骨料和粉料，粉料經(jīng)球磨機(jī)回收鋁后和骨料均進(jìn)行磁選以回收鐵后加入重量20~25%的水進(jìn)入混料機(jī)混勻并陳化，經(jīng)擠壓成型得到磚坯，干燥脫水，送入隧道窯，在850~900℃下燒結(jié)，保溫后冷卻得到目標(biāo)物，對燒結(jié)產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行回收處理。本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡單，所生產(chǎn)的保溫磚具有耐火度高、機(jī)械性能好、保溫性能好、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)良品質(zhì)。
【專利說明】一種利用鋁電解槽廢舊保溫材料生產(chǎn)的保溫磚及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于廢物資源再利用【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種利用鋁電解槽廢舊保溫材料生產(chǎn)的保溫磚及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)鋁電解槽的保溫層由外向里大部分均為硅酸鈣板、輕質(zhì)保溫磚、耐火磚和干式防滲料層，鋁電解槽使用過程中，電解質(zhì)會不斷侵蝕陰極碳塊和保溫層，使電解槽變形破損，現(xiàn)有電解槽的保溫層由外向里為硅酸鈣板、輕質(zhì)保溫磚、干式防滲料層，輕質(zhì)保溫磚主要成份是SiO2,占磚重的80%以上，磚縫用Al2O3粉填充，耐火磚和防滲料主要成份是55%A1203和40%Si02。使用幾年后的電解槽大修時(shí)，防滲料層會被電解質(zhì)侵蝕生成玻璃態(tài)霞石或鈉長石，并有部分氟化鹽(CaF2、NaF、MgF2、LiF2、Na3AlF6 )、鋁、鐵等雜質(zhì)，屬于危險(xiǎn)廢物，其產(chǎn)生量隨著電解鋁產(chǎn)量的增加而增加。現(xiàn)今國內(nèi)鋁廠對上述鋁電解槽廢舊保溫材料的處理方法主要為堆填，過多的堆填會污染周圍的土地，造成二次污染，并會影響土地的使用。
[0003]隨著社會不斷的進(jìn)步，人們也越來越重視防治土地的污染，再加上全球耕地面積的減少，保護(hù)耕地迫在眉睫，提出了禁止使用實(shí)心粘土磚。為解決上述問題，開發(fā)一種環(huán)保處理鋁電解槽廢舊保溫材料的方法是非常必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的第一目的在于提供一種利用鋁電解槽廢舊保溫材料生產(chǎn)的保溫磚；第二目的在于提供所述利 用鋁電解槽廢舊保溫材料生產(chǎn)的保溫磚的制備方法。
[0005]本發(fā)明的第一目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，所述的保溫磚原料為鋁電解槽廢舊保溫材料和粘土。
[0006]本發(fā)明的第二目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，包括備料、篩分、磁選、混料陳化、成型、干燥脫水、燒制、煙氣處理步驟，具體包括:
A、備料:將原料鋁電解槽廢舊保溫材料和粘土按配比進(jìn)行混合備用；
B、篩分:將混合均勻后的原料進(jìn)行破碎、篩分得到骨料和粉料；
C、磁選:粉料經(jīng)球磨機(jī)回收鋁后和骨料均進(jìn)行磁選以回收鐵；
D、混料陳化:將經(jīng)磁選后的骨料與粉料加入重量20-25%的水進(jìn)入混料機(jī)混勻并陳化4~8天；
Ε、成型:將陳化后的混料經(jīng)擠壓成型得到磚坯；
F、干燥脫水:將磚坯干燥脫水至含水量2~10%；
G、燒制:將干燥脫水后的磚坯送入隧道窯，在85(T90(TC下燒結(jié)24-32h，在850-900 °C下保溫Sh后冷卻得到目標(biāo)物；
H、煙氣處理:對燒結(jié)產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行回收處理。
[0007]本發(fā)明采用急需處理的鋁電解槽廢舊保溫材料廢物為原料，代替需要保護(hù)的粘土，將各種資源全部進(jìn)行回收利用，對煙氣進(jìn)行收集凈化回收處理，使得資源循環(huán)利用的同時(shí)并保護(hù)了環(huán)境。本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡單，所生產(chǎn)的保溫磚具有耐火度高、機(jī)械性能好、保溫性能好、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)良品質(zhì)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但不以任何方式對本發(fā)明加以限制，基于本發(fā)明教導(dǎo)所作的任何變換或替換，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0010]本發(fā)明所述的利用鋁電解槽廢舊保溫材料生產(chǎn)的保溫磚的原料為鋁電解槽廢舊保溫材料和粘土。
[0011]所述的鋁電解槽廢舊保溫材料和粘土的重量比為6~8:2~4。
[0012]本發(fā)明所述的鋁電解槽廢舊保溫材料生產(chǎn)的保溫磚的制備方法，包括備料、篩分、磁選、混料陳化、成型、干燥脫水、燒制、煙氣處理步驟，具體包括:
A、備料:將原料鋁電解槽廢舊保溫材料和粘土按配比進(jìn)行混合備用；
B、篩分:將混合均勻后的原料進(jìn)行破碎、篩分得到骨料和粉料；
C、磁選:粉料經(jīng)球磨機(jī)回收鋁后和骨料均進(jìn)行磁選以回收鐵；
D、混料陳化:將經(jīng)磁選后的骨料與粉料加入重量20-25%的水進(jìn)入混料機(jī)混勻并陳化4~8天；·
Ε、成型:將陳化后的混料經(jīng)擠壓成型得到磚坯；
F、干燥脫水:將磚坯干燥脫水至含水量2~10%；
G、燒制:將干燥脫水后的磚坯送入隧道窯，在85(T90(TC下燒結(jié)24-32h，在85(T900°C下保溫Sh后冷卻得到目標(biāo)物；
H、煙氣處理:對燒結(jié)產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行回收處理。
[0013]所述的破碎為錘式破碎、鄂式破碎、對滾破碎中的一種。
[0014]所述的骨料直徑為f 3mm，所述的粉料直徑為0.5mm以下。
[0015]所述的骨料與粉料的混料重量配比為2~4:6~8。
[0016]所述的經(jīng)球磨機(jī)回收招是將粉料進(jìn)入球磨機(jī)磨到100目以下,將不能磨碎的金屬鋁選出回收。
[0017]所述的干燥脫水為自然干燥、蒸汽干燥、爐窯尾氣干燥中的一種。
[0018]所述的煙氣處理是采用噴淋吸收。
[0019]所述的煙氣處理是采用二次噴淋吸收塔吸收，再經(jīng)鈣鹽一次處理和聚合氧化鋁二次處理后達(dá)標(biāo)排放。
[0020]利用鋁電解廢舊保溫材料生產(chǎn)保溫磚并回收碳的生產(chǎn)方法是將鋁電解槽大修產(chǎn)生的廢舊保溫材料和外取的粘土按7:3比例混合并進(jìn)行篩分，選出f2mm的顆粒作為骨料(生產(chǎn)實(shí)心磚可使用不大于3mm的顆粒)，小于0.5mm的粉料作為填充料,超過2mm的大塊物料進(jìn)入錘式破碎機(jī)，破碎的物料人工選出金屬鋁片后用磁選機(jī)選出金屬鐵并分別加以回收，再篩選出骨料和粉料，骨料進(jìn)入料倉，二次篩出的粉料一起進(jìn)入球磨機(jī)磨到100目以下，將不能磨碎的金屬鋁選出回收，合格粉料進(jìn)入料倉。將骨料、粉料按3:7的比例加入混料機(jī)，按總重的20-25%比例加水，混合均勻后，進(jìn)入陳化庫中陳化4-8天，再用全自動(dòng)真空擠壓機(jī)和相應(yīng)模具壓制成客戶所需形狀磚坯，進(jìn)行自然干燥，潮濕季節(jié)或地區(qū)可用蒸汽干燥或爐窯尾氣干燥。磚坯干燥至含水率10%以下時(shí)，進(jìn)入隧道窯，按60°C /h的升溫速度升到850°C，在850-900°C下保溫4~8h，出窯后冷卻即得成品。成品經(jīng)檢驗(yàn)，含有約25%的Al2O3, 60%的SiO2,具有較高的體積密度、低氣孔率、高耐壓強(qiáng)度、耐磨性強(qiáng)、耐酸侵蝕性，高溫指標(biāo)荷重軟化溫度和耐火度都優(yōu)于常規(guī)保溫磚。
[0021]隧道窯產(chǎn)生的煙氣含有少量氟，處理時(shí)采用先二次噴淋吸收塔吸收，然后經(jīng)過活性氧化鋁吸附塔排放的流程。吸收塔中回收的廢水因含有少量氟，需要經(jīng)鈣鹽(電石渣或石灰)一次處理和聚合氯化鋁二次處理后達(dá)標(biāo)排放，廢水處理收集的氟化鈣和氟化鋁可用作其他氟化鹽生產(chǎn)的原料。
[0022]本發(fā)明工藝簡單，大量使用急需處理的廢物為原料，代替需要保護(hù)的粘土，各種資源全部回收利用，氣體全部收集凈化處理，環(huán)境效益明顯。本發(fā)明所生產(chǎn)的新型保溫磚，具有耐火度高，機(jī)械性能好，保溫性能好，化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)良品質(zhì)。
[0023]實(shí)施例1
將原料鋁電解槽廢舊保溫材料IOOKg和粘土 50Kg進(jìn)行混合，進(jìn)行鄂式破碎，經(jīng)滾筒篩篩分得到90Kg的l-2mm的骨料和60Kg的小于0.5mm的粉料，將粉料經(jīng)球磨機(jī)回收得到0.3Kg鋁，磁選回收得到0.05Kg鐵，將骨料經(jīng)磁選機(jī)磁選后回收得到0.12Kg鐵。將磁選后的20Kg骨料與60Kg粉料加入16Kg的水進(jìn)入混料機(jī)混勻并陳化4-8天，經(jīng)擠壓成型得到240 X 115 X 90mm磚坯，烘干窯干燥脫水至含水量2~10%，送入隧道窯，在850-900℃下燒結(jié)24-32 h，在850~900°C下保溫4h后冷卻得到目標(biāo)物保溫磚，產(chǎn)生的煙氣先二次噴淋吸收塔吸收，然后經(jīng)過活性氧化鋁吸附塔排放。
[0024]保溫磚檢驗(yàn)結(jié)果為:含24%的Al2O3, 65%的SiO2,干體積密度<1300Kg/m3，具有較高的抗壓強(qiáng)度，強(qiáng)度>2.5MU，砌體傳熱阻值 > 每平方米0.82K/W。
[0025]實(shí)施例2
將原料鋁電解槽廢舊保溫材料IOOKg和粘土 45Kg進(jìn)行混合，進(jìn)行鄂式破碎，經(jīng)滾筒篩篩分得到80Kg的l-3mm的骨料和65Kg的小于0.5mm的粉料，將粉料經(jīng)球磨機(jī)回收得到0.15Kg鋁，磁選回收得到0.1OKg鐵，將骨料經(jīng)磁選機(jī)磁選后回收得到0.2Kg鐵。將磁選后的20Kg骨料與65Kg粉料加入18Kg的水進(jìn)入混料機(jī)混勻并陳化4-8天，經(jīng)擠壓成型得到240 X 115 X 90mm磚坯，烘干窯干燥脫水至含水量2~10%，送入隧道窯，在850~900°C下燒結(jié)24~32h，在850~900°C下保溫8h后冷卻得到目標(biāo)物保溫磚，產(chǎn)生的煙氣先二次噴淋吸收塔吸收，然后經(jīng)過活性氧化鋁吸附塔排放。
[0026]保溫磚檢驗(yàn)結(jié)果為:含26%的Al2O3,63%的SiO2,干體積密度<1300Kg/m3，具有較高的抗壓強(qiáng)度，強(qiáng)度>2.5MU，砌體傳熱阻值 > 每平方米0.82K/W。
[0027]實(shí)施例3
將原料鋁電解槽廢舊保溫材料IOOKg和粘土 50Kg進(jìn)行混合，進(jìn)行鄂式破碎，經(jīng)滾筒篩篩分得到85Kg的1-3mm的骨料和65Kg的小于0.5mm的粉料，將粉料經(jīng)球磨機(jī)回收得到0.12Kg鋁，磁選回收得到0.08Kg鐵，將骨料經(jīng)磁選機(jī)磁選后回收得到0.15 Kg鐵。將磁選后的20Kg骨料與65Kg粉料加入15Kg的水進(jìn)入混料機(jī)混勻并陳化4-8天，經(jīng)擠壓成型得到240 X 115 X 90mm磚坯，烘干窯干燥脫水至含水量2~10%，送入隧道窯，在85(T900°C下燒結(jié)24-32 h，在85(T900°C下保溫5h后冷卻得到目標(biāo)物保溫磚，產(chǎn)生的煙氣先二次噴淋吸收塔吸收，然后經(jīng)過活性氧化鋁吸附塔排放。
[0028]保溫磚檢驗(yàn)結(jié)果為:含28%的Al2O3,65%的SiO2,干體積密度<1300Kg/m3，具有較高的抗壓強(qiáng)度，強(qiáng)度>2.5MU，砌體傳熱阻值 > 每平方米0.82K/W。
[0029]實(shí)施例4
將原料鋁電解槽廢舊保溫材料IOOKg和粘土 50Kg進(jìn)行混合，進(jìn)行鄂式破碎，經(jīng)滾筒篩篩分得到80Kg的f 3mm的骨料和70Kg的小于0.5mm的粉料，將粉料經(jīng)球磨機(jī)回收得到0.14Kg鋁，磁選回收得到0.09Kg鐵，將骨料經(jīng)磁選機(jī)磁選后回收得到0.25Kg鐵。將磁選后的20Kg骨料與65Kg粉料加入18Kg的水進(jìn)入混料機(jī)混勻并陳化4~8天，經(jīng)擠壓成型得到240 X 115 X 90mm磚坯，烘干窯干燥脫水至含水量2~10%，送入隧道窯，在85(T900°C下燒結(jié)24-32 h，在85(T 900°C下保溫4~8h后冷卻得到目標(biāo)物保溫磚，產(chǎn)生的煙氣先二次噴淋吸收塔吸收，然后經(jīng)過活性氧化鋁吸附塔排放。
[0030]保溫磚檢驗(yàn)結(jié)果為:含27%的Al2O3,61%的SiO2,干體積密度<1300Kg/m3，具有較高的抗壓強(qiáng)度，強(qiáng)度>2.5MU，砌體傳熱阻值 > 每平方米0.82K/W。
[0031]實(shí)施例5
將原料鋁電解槽廢舊保溫材料IOOKg和粘土 50Kg進(jìn)行混合，進(jìn)行鄂式破碎，經(jīng)滾筒篩篩分得到90Kg的f 3mm的骨料和60Kg的小于0.5mm的粉料，將粉料經(jīng)球磨機(jī)回收得到0.15Kg鋁，磁選回收得到0.12Kg鐵，將骨料經(jīng)磁選機(jī)磁選后回收得到0.19 Kg鐵。將磁選后的20Kg骨料與65Kg粉料加入17Kg的水進(jìn)入混料機(jī)混勻并陳化4~8天，經(jīng)擠壓成型得到240 X 115 X 90mm磚坯，烘干窯干燥脫水至含水量2~10%，送入隧道窯，在85(T900°C下燒結(jié)24-32 h，在85(T 900°C下保溫7h后冷卻得到目標(biāo)物保溫磚，產(chǎn)生的煙氣先二次噴淋吸收塔吸收，然后經(jīng)過活性氧化鋁吸附塔排放。
[0032]保溫磚檢驗(yàn)結(jié)果為:含25%的Al2O3, 59%的SiO2,干體積密度<1300Kg/m3，具有較高的抗壓強(qiáng)度，強(qiáng)度>2.5MU，砌體傳熱阻值 > 每平方米0.82K/W。
[0033]實(shí)施例6
將原料鋁電解槽廢舊保溫材料IOOKg和粘土 50Kg進(jìn)行混合，進(jìn)行鄂式破碎，經(jīng)滾筒篩篩分得到95Kg的f3mm的骨料和55Kg的小于0.5mm的粉料，將粉料經(jīng)球磨機(jī)回收得到
0.1lKg鋁，磁選回收得到0.09Kg鐵，將骨料經(jīng)磁選機(jī)磁選后回收得到0.12 Kg鐵。將磁選后的20Kg骨料與65Kg粉料加入15Kg的水進(jìn)入混料機(jī)混勻并陳化4~8天，經(jīng)擠壓成型得到240 X 115 X 90mm磚坯，烘干窯干燥脫水至含水量2~10%，送入隧道窯，在85(T900°C下燒結(jié)24-32 h，在85(T 900°C下保溫4~8h后冷卻得到目標(biāo)物保溫磚，產(chǎn)生的煙氣先二次噴淋吸收塔吸收，然后經(jīng)過活性氧化鋁吸附塔排放。
[0034]保溫磚檢驗(yàn)結(jié)果為:含28%的Al2O3,60%的SiO2,干體積密度<1300Kg/m3，具有較高的抗壓強(qiáng)度，強(qiáng)度>2.5MU，砌體傳熱阻值 > 每平方米0.82K/W。
【權(quán)利要求】
1.一種利用鋁電解槽廢舊保溫材料生產(chǎn)的保溫磚，其特征在于所述的保溫磚原料為鋁電解槽廢丨H保溫材料和粘土。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用鋁電解槽廢舊保溫材料生產(chǎn)的保溫磚，其特征在于所述的鋁電解槽廢丨H保溫材料和粘土的重量比為6~8: 2~4。
3.根據(jù)利要求I或2所述的利用鋁電解槽廢舊保溫材料生產(chǎn)的保溫磚的制備方法，其特征在于包括備料、篩分、磁選、混料陳化、成型、干燥脫水、燒制、煙氣處理步驟，具體包括: A、備料:將原料鋁電解槽廢舊保溫材料和粘土按配比進(jìn)行混合備用； B、篩分:將混合均勻后的原料進(jìn)行破碎、篩分得到骨料和粉料； C、磁選:粉料經(jīng)球磨機(jī)回收鋁后和骨料均進(jìn)行磁選以回收鐵； D、混料陳化:將經(jīng)磁選后的骨料與粉料加入重量20-25%的水進(jìn)入混料機(jī)混勻并陳化4~8天； Ε、成型:將陳化后的混料經(jīng)擠壓成型得到磚坯； F、干燥脫水:將磚坯干燥脫水至含水量2~10%； G、燒制:將干燥脫水后的磚坯送入隧道窯，在85(T90(TC下燒結(jié)24-32h，在850-900°C下保溫Sh后冷卻得到目標(biāo)物； H、煙氣處理:對燒結(jié)產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行回收處理。`
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用鋁電解槽廢舊保溫材料生產(chǎn)的保溫磚的制備方法，其特征在于所述的破碎為錘式破碎、鄂式破碎、對滾破碎中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用鋁電解槽廢舊保溫材料生產(chǎn)的保溫磚的制備方法，其特征在于所述的骨料直徑為f 3mm，所述的粉料直徑為0.5mm以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的利用鋁電解槽廢舊保溫材料生產(chǎn)的保溫磚的制備方法，其特征在于所述的骨料與粉料的混料重量配比為疒4:6~8。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用鋁電解槽廢舊保溫材料生產(chǎn)的保溫磚的制備方法，其特征在于所述的經(jīng)球磨機(jī)回收鋁是將粉料進(jìn)入球磨機(jī)磨到100目以下，將不能磨碎的金屬鋁選出回收。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用鋁電解槽廢舊保溫材料生產(chǎn)的保溫磚的制備方法，其特征在于所述的干燥脫水為自然干燥、蒸汽干燥、爐窯尾氣干燥中的一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用鋁電解槽廢舊保溫材料生產(chǎn)的保溫磚的制備方法，其特征在于所述的煙氣處理是采用噴淋吸收。
10.根據(jù)權(quán)利要求3或9所述的利用鋁電解槽廢舊保溫材料生產(chǎn)的保溫磚的制備方法，其特征在于所述的煙氣處理是采用二次噴淋吸收塔吸收，再經(jīng)鈣鹽一次處理和聚合氧化鋁二次處理后達(dá)標(biāo)排放。
【文檔編號】C04B33/132GK103864402SQ201410034662
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年1月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月25日
【發(fā)明者】鄒彪 申請人:云南藍(lán)天鋁業(yè)環(huán)?？萍加邢薰?br>