[发明专利]一种利用铝电解槽废旧保温材料生产的煤矸石砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于废物资源再利用技术领域，具体涉及一种利用铝电解槽废旧保温材料生产的煤矸石砖及其制备方法。

背景技术

       目前，国内铝电解槽的保温层由外向里大部分均为硅酸钙板、轻质保温砖、耐火砖和干式防渗料层，铝电解槽使用过程中，电解质会不断侵蚀阴极碳块和保温层，使电解槽变形破损，现有电解槽的保温层由外向里为硅酸钙板、轻质保温砖、干式防渗料层，轻质保温砖主要成份是SiO₂，占砖重的80%以上，砖缝用Al₂O₃粉填充，耐火砖和防渗料主要成份是55%Al₂O₃和40%SiO₂。使用几年后的电解槽大修时，防渗料层会被电解质侵蚀生成玻璃态霞石或钠长石，并有部分氟化盐（CaF₂、NaF、MgF₂、LiF₂、Na₃AlF₆）、铝、铁等成分，属于危险废物，其产生量随着电解铝产量的增加而增加。废旧保温材料中总体成份主要还是Al₂O₃和SiO₂，与粘土的主成份相似，因不含结合水，塑性较差。目前市场上煤矸石砖的主要成份是小于70%的SiO₂和10~25的Al₂O₃，Al₂O₃含量较多的砖的强度也较高，另有2~8%的Fe₂O₃和少量钙、镁氧化物。现今国内铝厂对上述铝电解槽废旧保温材料的处理方法主要为堆填，过多的堆填会污染周围的土地，造成二次污染，并会影响土地的使用。

随着社会不断的进步，人们也越来越重视防治土地的污染，再加上全球耕地面积的减少，保护耕地迫在眉睫，提出了禁止使用实心粘土砖。为解决上述问题，开发一种环保处理铝电解槽废旧保温材料的方法是非常必要的。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种利用铝电解槽废旧保温材料生产的煤矸石砖；第二目的在于提供所述利用铝电解槽废旧保温材料生产的煤矸石砖的制备方法。

本发明的第一目的是这样实现的，所述的煤矸石砖原料为铝电解槽废旧保温材料、粘土和煤矸石。

本发明的第二目的是这样实现的，包括备料、筛分、磁选、混料陈化、成型、干燥脱水、烧制、烟气处理步骤，具体包括：

A、备料：将原料铝电解槽废旧保温材料、粘土和煤矸砖按配比进行混合备用；

B、筛分：将混合均匀后的原料进行破碎、筛分得到骨料和粉料；

C、磁选：粉料经球磨机回收铝后和骨料均进行磁选以回收铁；

D、混料陈化：将经磁选后的骨料与粉料加入重量10~15%的水进入混料机混匀并陈化4~8天；

E、成型：将陈化后的混料经挤压成型得到砖坯；

F、干燥脱水：将砖坯干燥脱水至含水量1~ 4%；

G、烧制：将干燥脱水后的砖坯送入隧道窑，在800~850℃下保温4~ 8h后冷却得到目标物；

H、烟气处理：对烧结产生的烟气进行回收处理。

本发明采用急需处理的铝电解槽废旧保温材料废物为原料，代替需要保护的粘土，将各种资源全部进行回收利用，对烟气进行收集净化回收处理，使得资源循环利用的同时并保护了环境，并且由于适量的铝电解生产的含氟废物，使得煤矸石的烧成温度从传统的1050℃降到850℃以下，大大降低了能耗且节约了粘土。

附图说明

图1为本发明工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。

本发明所述的利用铝电解槽废旧保温材料生产的煤矸石砖，其原料为铝电解槽废旧保温材料、粘土和煤矸石。

所述的铝电解槽废旧保温材料、粘土和煤矸石的重量比为2~4：6~8：35~45。

本发明所述的利用铝电解槽废旧保温材料生产的煤矸石砖的制备方法，包括备料、筛分、磁选、混料陈化、成型、干燥脱水、烧制、烟气处理步骤，具体包括：

A、备料：将原料铝电解槽废旧保温材料、粘土和煤矸砖按配比进行混合备用；

B、筛分：将混合均匀后的原料进行破碎、筛分得到骨料和粉料；

C、磁选：粉料经球磨机回收铝后和骨料均进行磁选以回收铁；