CN103232250A - 利用铝矾土尾矿的硅莫砖制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明具体为一种利用铝矾土尾矿的硅莫砖制造方法,解决了现有的硅莫砖原料成本高的问题。利用铝矾土尾矿的硅莫砖制造方法,利用铝矾土尾矿取代成本昂贵的莫来石做主要原料,配以碳化硅等其他材料,经高压成型,中温烧制而成。本发明具有资源综合利用、节能环保的特点,并且具有常温耐压强度高、低成本的优势,经检测产品耐压强度达到115~137MPa,1100℃水冷条件下的热震稳定性达到60~110次,常温耐磨性达到9~13cm3,三氧化二铝的含量、体积密度、显气孔率、荷重软化温度也都高于国家标准。
Description
技术领域
本发明涉及回转窑用的硅莫砖制造方法,具体为一种利用铝矾土尾矿的硅莫砖制造方法。
背景技术
传统矾土尾矿是矾土矿开采过程中产生的含铝废弃物,属于矾土伴生矿,在现有的矾土尾矿中,其主要矿物是一种介于高岭土和滑石之间的过渡型矿物资源,Al2O3含量一般处于40%~60%之间,再根据SiO2和Fe2O3d含量的差异细分为两类,一种是高铁尾矿,即Fe2O3含量大于2%,SiO2含量大于25%;另一种是低铁尾矿,即Fe2O3含量为1%左右,SiO2含量为30%左右。以前这种伴生矿常因上述两种杂质过高而被废弃扔掉,不仅造成氧化铝资源的浪费,而且因为废料堆积对环境造成污染。据不完全统计,国内矾土伴生矿的堆积量约为2亿吨左右,且以每年0.1亿吨的速度增长。伴生矿的堆积,不仅侵占了大量的良田沃土,也造成了多条河道的堵塞问题,已造成了严重的环境污染。
传统市场上水泥回转窑、钢厂石灰窑等冶金窑炉、回转窑的高温区使用铝镁尖晶石砖、方镁尖晶石砖,原材料经电熔或锻烧后才能作为制砖原料,成本很高,镁铬砖具有高污染,许多地区已明令禁止回转窑使用镁铬砖。硅莫砖是较好的选择。硅莫砖是以莫来石(3Al2O3 2SiO 2)和碳化硅(SiC)为主要矿物组成的烧制砖。其特点是既有莫来石的抗高温性能又具备碳化硅的耐磨耐腐蚀、导热性能好等优点。但现有的硅莫砖原料成本高,产品性能一般。
发明内容
本发明为了解决现有的硅莫砖原料成本高的问题,提供了一种利用铝矾土尾矿的硅莫砖制造方法。
本发明是采用如下技术方案实现的:利用铝矾土尾矿的硅莫砖制造方法,原料选用二氧化硅含量高于50%、三氧化二铝含量低于40%、三氧化二铁含量低于0.7%的铝矾土尾矿,先将原料分别破碎成粒径小于3mm的颗粒,其中一部分研磨成粒径在200目以下的细粉,将颗粒60~70份与细粉30~40份混合搅拌后用压力机压制成块状,然后经1400℃~1550℃高温烧结,烧结后的原料中一部分分别破碎为粒径在1mm以下的骨料Ⅰ、粒径为1~3mm的骨料Ⅱ以及粒径为3~5mm的骨料Ⅲ,另一部分研磨成粒径在200目以下的加工细粉,取骨料Ⅰ11~22份、骨料Ⅱ14~27份、骨料Ⅲ23~28份,细粉40~50份、加工细粉40~50份、碳化硅10~15份,加入结合剂送入搅拌机搅拌、碾压,最后制坯并干燥后,经烧成后成为产品。
上述方法中烧成的温度、结合剂的成分、制坯工艺等是本领域技术人员熟知的。上述方法中确定的各个参数是经过实验室研制,摸索出的最佳配比。
本发明的有益效果如下:利用铝矾土尾矿取代成本昂贵的莫来石做主要原料,配以碳化硅等其他材料,经高压成型,中温烧制,实现了硅莫砖的制造。本发明产品性能不仅优于用莫来石、碳化硅合成的硅莫砖,并且可以完全取代用于回转窑的镁铝尖晶石砖、方镁尖晶石砖和镁鉻砖。本产品具有资源综合利用、节能环保的特点,并且具有常温耐压强度高、低成本的优势。经检测产品耐压强度达到115~137Mpa,1100℃水冷条件下的热震稳定性达到60~110次,常温耐磨性达到9~13cm3,三氧化二铝的含量、体积密度、显气孔率、荷重软化温度也都高于国家标准。
具体实施方式
利用铝矾土尾矿的硅莫砖制造方法,原料选用二氧化硅含量高于50%、三氧化二铝含量低于40%、三氧化二铁含量低于0.7%的铝矾土尾矿,先将原料分别破碎成粒径小于3mm的颗粒,其中一部分研磨成粒径在200目以下的细粉,将颗粒60~70份与细粉30~40份混合搅拌后用压力机压制成块状,然后经1400℃~1550℃高温烧结,烧结后的原料中一部分分别破碎为粒径在1mm以下的骨料Ⅰ、粒径为1~3mm的骨料Ⅱ以及粒径为3~5mm的骨料Ⅲ,另一部分研磨成粒径在200目以下的加工细粉,取取骨料Ⅰ11~22份、骨料Ⅱ14~27份、骨料Ⅲ23~28份、加工细粉40~50份、碳化硅10~15份,送入搅拌机搅拌、碾压,最后制坯并干燥后,经烧成后成为产品。
实施例1
利用铝矾土尾矿的硅莫砖制造方法,原料选用二氧化硅含量高于50%、三氧化二铝含量低于40%、三氧化二铁含量低于0.7%的铝矾土尾矿,先将原料分别破碎成粒径小于3mm的颗粒,其中一部分研磨成粒径在200目以下的细粉,将颗粒60份与细粉33份混合搅拌后用压力机压制成块状,然后经1460℃高温烧结,烧结后的原料中一部分分别破碎为粒径在1mm以下的骨料Ⅰ、粒径为1~3mm的骨料Ⅱ以及粒径为3~5mm的骨料Ⅲ,另一部分研磨成粒径在200目以下的加工细粉,取取骨料Ⅰ17份、骨料Ⅱ23份、骨料Ⅲ28份、加工细粉40份、碳化硅11份,送入搅拌机搅拌、碾压,最后制坯并干燥后,经烧成后成为产品。
实施例2
利用铝矾土尾矿的硅莫砖制造方法,原料选用二氧化硅含量高于50%、三氧化二铝含量低于40%、三氧化二铁含量低于0.7%的铝矾土尾矿,先将原料分别破碎成粒径小于3mm的颗粒,其中一部分研磨成粒径在200目以下的细粉,将颗粒62份与细粉35份混合搅拌后用压力机压制成块状,然后经1500℃高温烧结,烧结后的原料中一部分分别破碎为粒径在1mm以下的骨料Ⅰ、粒径为1~3mm的骨料Ⅱ以及粒径为3~5mm的骨料Ⅲ,另一部分研磨成粒径在200目以下的加工细粉,取取骨料Ⅰ20份、骨料Ⅱ27份、骨料Ⅲ23份、加工细粉42份、碳化硅12份,送入搅拌机搅拌、碾压,最后制坯并干燥后,经烧成后成为产品。
实施例3
利用铝矾土尾矿的硅莫砖制造方法,原料选用二氧化硅含量高于50%、三氧化二铝含量低于40%、三氧化二铁含量低于0.7%的铝矾土尾矿,先将原料分别破碎成粒径小于3mm的颗粒,其中一部分研磨成粒径在200目以下的细粉,将颗粒64份与细粉37份混合搅拌后用压力机压制成块状,然后经1530℃高温烧结,烧结后的原料中一部分分别破碎为粒径在1mm以下的骨料Ⅰ、粒径为1~3mm的骨料Ⅱ以及粒径为3~5mm的骨料Ⅲ,另一部分研磨成粒径在200目以下的加工细粉,取取骨料Ⅰ22份、骨料Ⅱ14份、骨料Ⅲ24份、加工细粉44份、碳化硅13份,送入搅拌机搅拌、碾压,最后制坯并干燥后,经烧成后成为产品。
实施例4
利用铝矾土尾矿的硅莫砖制造方法,原料选用二氧化硅含量高于50%、三氧化二铝含量低于40%、三氧化二铁含量低于0.7%的铝矾土尾矿,先将原料分别破碎成粒径小于3mm的颗粒,其中一部分研磨成粒径在200目以下的细粉,将颗粒66份与细粉40份混合搅拌后用压力机压制成块状,然后经1550℃高温烧结,烧结后的原料中一部分分别破碎为粒径在1mm以下的骨料Ⅰ、粒径为1~3mm的骨料Ⅱ以及粒径为3~5mm的骨料Ⅲ,另一部分研磨成粒径在200目以下的加工细粉,取取骨料Ⅰ11份、骨料Ⅱ18份、骨料Ⅲ25份、加工细粉48份、碳化硅15份,送入搅拌机搅拌、碾压,最后制坯并干燥后,经烧成后成为产品。
实施例5
利用铝矾土尾矿的硅莫砖制造方法,原料选用二氧化硅含量高于50%、三氧化二铝含量低于40%、三氧化二铁含量低于0.7%的铝矾土尾矿,先将原料分别破碎成粒径小于3mm的颗粒,其中一部分研磨成粒径在200目以下的细粉,将颗粒70份与细粉30份混合搅拌后用压力机压制成块状,然后经1400℃~1550℃高温烧结,烧结后的原料中一部分分别破碎为粒径在1mm以下的骨料Ⅰ、粒径为1~3mm的骨料Ⅱ以及粒径为3~5mm的骨料Ⅲ,另一部分研磨成粒径在200目以下的加工细粉,取取骨料Ⅰ13份、骨料Ⅱ20份、骨料Ⅲ27份、加工细粉43份、碳化硅10份,送入搅拌机搅拌、碾压,最后制坯并干燥后,经烧成后成为产品。
Claims (1)
1.一种利用铝矾土尾矿的硅莫砖制造方法,其特征在于:原料选用二氧化硅含量高于50%、三氧化二铝含量低于40%、三氧化二铁含量低于0.7%的铝矾土尾矿,先将原料分别破碎成粒径小于3mm的颗粒,其中一部分研磨成粒径在200目以下的细粉,将颗粒60~70份与细粉30~40份混合搅拌后用压力机压制成块状,然后经1400℃~1550℃高温烧结,烧结后的原料中一部分分别破碎为粒径在1mm以下的骨料Ⅰ、粒径为1~3mm的骨料Ⅱ以及粒径为3~5mm的骨料Ⅲ,另一部分研磨成粒径在200目以下的加工细粉,取骨料Ⅰ11~22份、骨料Ⅱ14~27份、骨料Ⅲ23~28份、加工细粉40~50份、碳化硅10~15份,送入搅拌机搅拌、碾压,最后制坯并干燥后,经烧成后成为产品。
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