專利名稱：一種利用廢舊鎂制品熔融提純鎂砂的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鎂砂的制備方法，具體地涉及一種利用廢舊鎂制品熔融提純鎂砂 的方法。
背景技術(shù)：
堿性耐火材料是鋼鐵、水泥等行業(yè)的必備產(chǎn)品，而堿性耐火材料的主要原料則是 鎂砂，雖然我國(guó)的鎂礦資源蘊(yùn)含豐富，但它畢竟是資源礦產(chǎn)，開(kāi)采一份就少一份，因此要合 理規(guī)劃它的使用。然而就現(xiàn)階段而言，堿性耐火材料的使用基本上都是一次性的，廢舊的鎂 碳磚，鎂磚等基本上都當(dāng)垃圾處理了，雖然現(xiàn)階段也有回收廢舊鎂碳磚的，但回收的廢舊鎂 碳磚都是充當(dāng)廢料使用，無(wú)法用來(lái)生產(chǎn)高檔的鎂質(zhì)產(chǎn)品，造成礦產(chǎn)資源的浪費(fèi)。我國(guó)是工業(yè)大國(guó)，鋼鐵大國(guó)，廢舊鎂碳磚何止千萬(wàn)，循環(huán)利用廢舊鎂碳磚已經(jīng)是箭 在弦上，而且鎂砂是礦產(chǎn)資源，不可再生，從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略角度考慮充分利用廢舊鎂制品 勢(shì)在必行。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種可充分利用廢舊的鎂制品熔融提純鎂砂的方 法，不僅節(jié)約資源，而且保護(hù)了環(huán)境。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種利用廢舊鎂制品熔融提純鎂 砂的方法，其步驟如下(1)原料挑選將收購(gòu)的各類廢舊鎂制品經(jīng)人工挑選除去肉眼可見(jiàn)的雜質(zhì)；通常，收購(gòu)的主要廢舊鎂制品原料是使用過(guò)的廢棄鎂碳磚、鎂磚或鎂質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn) 廠家的過(guò)期失效產(chǎn)品等。鎂碳磚、鎂磚經(jīng)過(guò)使用，其表面明顯殘留一些區(qū)別于磚的鋁、鐵和鈣等雜質(zhì)，因此 在原料挑選時(shí)，首先將這些雜質(zhì)經(jīng)人工除雜質(zhì)，以減少高溫熔融時(shí)間，降低生產(chǎn)成本。(2)破碎除鐵將除去雜質(zhì)后的廢舊鎂制品破碎細(xì)磨成800目以下的細(xì)粉，通過(guò)除 鐵設(shè)備除鐵；(3)浮選除碳將除鐵后的細(xì)粉通過(guò)水浮選法，除去碳；(4)中溫除碳將浮選除碳后的細(xì)粉裝入窯車，送入隧道窯或梭式窯中，關(guān)閉窯 門，于550 650°C下，攪拌，并吹入氧氣2 4小時(shí)；(5)壓坯成型和干燥將除碳后的細(xì)粉和輕燒鎂粉按重量比1 2 4混合均勻， 壓坯成型，干燥；(6)熔融結(jié)晶將干燥后的坯體送入高溫電弧爐中，在2500 3500°C下，熔融6 8小時(shí)；(7)產(chǎn)物冷卻，破碎，揀選。本發(fā)明中，廢舊鎂制品中的雜質(zhì)如磷酸鹽，樹(shù)脂等在高溫熔融狀態(tài)下可分解和揮發(fā)，最不容易除去的雜質(zhì)是碳，為此我們采用兩步除碳，經(jīng)水浮選法首先除去大部分的碳，然后采用熔融狀態(tài)下吹氧氣的方法來(lái)進(jìn)一步除去碳，向隧道窯或梭式窯中連續(xù)吹入氧氣， 將細(xì)粉中的殘留碳進(jìn)一步氧化，從而使細(xì)粉中碳含量和水份為微量，這是一道關(guān)鍵性的工 序，脫碳率的高低直接影響著高溫電弧爐中的熔融時(shí)間，本發(fā)明經(jīng)兩步法除碳，可以完全將 碳去除。經(jīng)本發(fā)明制備的鎂砂，其理化指標(biāo)見(jiàn)表1。表1 從表1可見(jiàn)經(jīng)本發(fā)明的方法制備的鎂砂和正常電熔鎂砂相比純度稍微低點(diǎn)，但是 不影響鎂砂的使用，因?yàn)槔锩嫜趸X含量偏高。這主要取決于原料，回收的廢舊鎂碳磚中經(jīng) 常含有金屬鋁添加劑，還有部分鎂鋁碳磚很可能混在原料中，所以導(dǎo)致產(chǎn)品的鋁含量偏高， 氧化鋁在高溫熔融狀態(tài)下與氧化鎂生產(chǎn)鎂鋁尖晶石，不影響鎂砂的質(zhì)量，這種產(chǎn)品的鎂砂 主要用在以下方面鎂碳磚、鎂鋁碳磚、鎂磚、鋼包澆注料、中間包涂抹料和電爐爐底搗打料 等冶金耐火材料的生產(chǎn)上，不僅效果好，而且生產(chǎn)費(fèi)用低，資源循環(huán)利用，符合我國(guó)國(guó)情。我 們將本發(fā)明方法制備的鎂砂壓制成鋼包爐襯磚，在唐山不銹鋼廠實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)三個(gè)鋼包的實(shí) 驗(yàn)后，與普通電熔鎂砂制成的鋼包爐襯磚相比，使用上無(wú)明顯區(qū)別。本發(fā)明的有益效果①節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境。本發(fā)明充分利用了各類廢舊的鎂制 品，如廢棄的鎂碳磚、鎂磚或鎂質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)廠家的過(guò)期失效產(chǎn)品等，最大程度的循環(huán)利用了 現(xiàn)有鎂砂。②節(jié)約能源。首先經(jīng)過(guò)人工挑選除去大部分肉眼可見(jiàn)的雜質(zhì)，減少了高溫熔融 時(shí)間。其次，脫碳率的高低直接影響著電弧爐的熔融時(shí)間，也就是費(fèi)用的高低，和經(jīng)濟(jì)直接 掛鉤，而本發(fā)明采用兩步脫碳，可完全脫碳，減少了熔融時(shí)間。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 一種利用廢棄的鎂碳磚熔融提純鎂砂的方法步驟如下(1)原料挑選將收購(gòu)的廢棄的鎂碳磚經(jīng)人工挑選除去肉眼可見(jiàn)的鋁、鐵和鈣等 雜質(zhì)；
(2)破碎除鐵將除去雜質(zhì)后的廢棄鎂碳磚破碎細(xì)磨成800目以下的細(xì)粉，通過(guò)除 鐵設(shè)備除鐵；(3)浮選除碳將除鐵后的細(xì)粉置于水槽中，通過(guò)水浮選法，除去碳。利用碳與鎂 砂的比重不同，碳浮于水面，而鎂砂等沉于水底，將大部分碳除去； 對(duì)水浮選后的細(xì)粉，采用燃燒重量法測(cè)定總碳量(執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)是GB/T13245-91) 測(cè)得碳含量為5%。(4)中溫除碳將浮選除碳后的細(xì)粉裝入窯車(窯車上裝有原料攪拌裝置)，送入 隧道窯中，關(guān)閉窯門，在550 650°C下，攪拌，并吹入氧氣3小時(shí)；(5)壓坯成型和干燥將除碳后的細(xì)粉和輕燒鎂粉(氧化鎂含量97% )按重量比 1 3混合均勻，壓坯成型，干燥；(6)熔融結(jié)晶將干燥后的坯體送入高溫電弧爐中，在3000°C下，熔融7小時(shí)；(5)將產(chǎn)物冷卻，破碎，揀選。結(jié)果見(jiàn)表2。進(jìn)一步將制備的鎂砂壓制成鋼包爐襯磚，在唐山不銹鋼廠實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò) 三個(gè)鋼包的實(shí)驗(yàn)后，與普通電熔鎂砂制成的鋼包爐襯磚相比，使用上無(wú)明顯區(qū)別。實(shí)施例2 —種利用廢棄的鎂磚熔融提純鎂砂的方法步驟如下(1)原料挑選將收購(gòu)的廢棄的鎂磚經(jīng)人工挑選除去肉眼可見(jiàn)的鋁、鐵和鈣等雜 質(zhì)；(2)破碎除鐵將除去雜質(zhì)后的廢棄鎂磚破碎細(xì)磨成800目以下的細(xì)粉，通過(guò)除鐵 設(shè)備除鐵；(3)浮選除碳將除鐵后的細(xì)粉置于水槽中，通過(guò)水浮選法，除去碳。對(duì)浮選后的細(xì)粉，采用燃燒重量法測(cè)定總碳量(執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)是GB/T13245-91)測(cè) 得碳含量為5%。(4)中溫除碳將浮選除碳后的細(xì)粉裝入窯車(窯車上裝有原料攪拌裝置)，送入 梭式窯中，關(guān)閉窯門，在550 650°C下，攪拌，并吹入氧氣4小時(shí)；(5)壓坯成型和干燥將除碳后的細(xì)粉和輕燒鎂粉(氧化鎂含量97. 5% )按重量 比1 4混合均勻，壓坯成型，干燥；(6)熔融結(jié)晶將干燥后的坯體送入高溫電弧爐中，在3000°C下，熔融7小時(shí)；
(5)將產(chǎn)物冷卻，破碎，揀選。結(jié)果見(jiàn)表2。進(jìn)一步將制備的鎂砂壓制成鋼包爐襯磚，在唐山不銹鋼廠實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò) 三個(gè)鋼包的實(shí)驗(yàn)后，與普通電熔鎂砂制成的鋼包爐襯磚相比，使用上無(wú)明顯區(qū)別。實(shí)施例3 —種利用廢棄的鎂質(zhì)產(chǎn)品熔融提純鎂砂的方法步驟如下(1)原料挑選將收購(gòu)的廢棄的鎂質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)廠家過(guò)期失效鎂質(zhì)產(chǎn)品經(jīng)人工挑選 除去肉眼可見(jiàn)的雜質(zhì)；(2)破碎除鐵將除去雜質(zhì)后的廢棄鎂質(zhì)產(chǎn)品破碎細(xì)磨成800目以下的細(xì)粉，通過(guò) 除鐵設(shè)備除鐵；(3)浮選除碳將除鐵后的細(xì)粉置于水槽中，通過(guò)水浮選法，除去碳。對(duì)浮選后的細(xì)粉，采用燃燒重量法測(cè)定總碳量(執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)是GB/T13245-91)測(cè)得碳含量為5%。(4)中溫除碳將浮選除碳后的細(xì)粉裝入窯車(窯車上裝有原料攪拌裝置)，送入
梭式窯中，關(guān)閉窯門，在550 650°C下，攪拌，并吹入氧氣2小時(shí)；(5)壓坯成型和干燥將除碳后的細(xì)粉和輕燒鎂粉(氧化鎂含量97. 8% )按重量
比1 2混合均勻，壓坯成型，干燥；(6)熔融結(jié)晶將干燥后的坯體送入高溫電弧爐中，在3000°C下，熔融7小時(shí)；(5)將產(chǎn)物冷卻，破碎，揀選。結(jié)果見(jiàn)表2。進(jìn)一步將制備的鎂砂壓制成鋼包爐襯磚，在唐山不銹鋼廠實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)
三個(gè)鋼包的實(shí)驗(yàn)后，與普通電熔鎂砂制成的鋼包爐襯磚相比，使用上無(wú)明顯區(qū)別。表權(quán)利要求
一種利用廢舊鎂制品熔融提純鎂砂的方法，其特征在于步驟如下(1)原料挑選將收購(gòu)的各類廢舊鎂制品經(jīng)人工挑選除去肉眼可見(jiàn)的雜質(zhì)；(2)破碎除鐵將除去雜質(zhì)后的廢舊鎂制品破碎細(xì)磨成800目以下的細(xì)粉，通過(guò)除鐵設(shè)備除鐵；(3)浮選除碳將除鐵后的細(xì)粉通過(guò)水浮選法，除去碳；(4)中溫除碳將浮選除碳后的細(xì)粉裝入窯車，送入隧道窯或梭式窯中，關(guān)閉窯門，于550～650℃下，攪拌，并吹入氧氣2～4小時(shí)；(5)壓坯成型和干燥將除碳后的細(xì)粉和輕燒鎂粉按重量比1∶2～4混合均勻，壓坯成型，干燥；(6)熔融結(jié)晶將干燥后的坯體送入高溫電弧爐中，在2500～3500℃下，熔融6～8小時(shí)；(7)產(chǎn)物冷卻，破碎，揀選。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用廢舊鎂制品熔融提純鎂砂的方法。采用的技術(shù)方案是將收購(gòu)的各類廢舊鎂制品經(jīng)人工挑選除去肉眼可見(jiàn)的雜質(zhì)；將除去雜質(zhì)后的廢舊鎂制品破碎細(xì)磨成800目以下的細(xì)粉，通過(guò)除鐵設(shè)備除鐵；將除鐵后的細(xì)粉通過(guò)水浮選法，除去碳；將浮選除碳后的細(xì)粉裝入窯車，送入隧道窯或梭式窯中，關(guān)閉窯門，于550～650℃下，攪拌，并吹入氧氣2～4小時(shí)；將除碳后的細(xì)粉和輕燒鎂粉按重量比1∶2～4混合均勻，壓坯成型，干燥；將干燥后的坯體送入高溫電弧爐中，在2500～3500℃下，熔融6～8小時(shí)；產(chǎn)物冷卻，破碎，揀選。本發(fā)明不僅節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境，而且節(jié)約能源。
文檔編號(hào)C01F5/02GK101837996SQ20101018171
公開(kāi)日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2010年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月25日
發(fā)明者朱永政, 王喜 申請(qǐng)人:大石橋市威銘爐料有限公司