[发明专利]用后废弃氧化铝砖的再利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及对高温使用后的废弃氧化铝耐火砖这种工业固体废物进行回收处理再利用，实现氧化铝资源的循环使用。

背景技术

由于氧化铝耐火砖具有优异的耐火性能，高温窑炉使用周期结束时，其被侵蚀得很少，或没有侵蚀，由于其经过了高温，拆窑下来变成了大小不等的碎块，其主化学成分仍是氧化铝（Al₂O₃），同时混有少量杂质。由于氧化铝资源正在成为稀缺资源，因此，拆窑下来的氧化铝砖还具有非常大的价值，继续发挥其中的化学成分的价值，对其进行二次开发利用，具有节省资源、保护环境的意义。

本发明公开了一种用后废弃氧化铝砖再利用，生产制造球形氧化铝磨料及熔铸氧化铝耐火砖的方法，通过机械粉碎及分选、废氧化铝砖颗粒料与沥青结合剂混炼、压制成球、电弧炉高温熔融冶炼、吹成实心球、实心球分选等技术生产氧化铝磨料，这是一种球形颗粒的研磨材料；并利用分选下来的实心球进行化学成分调配、熔融浇铸等技术生产熔铸氧化铝砖，这是一种可用于砌筑玻璃窑炉等高温窑炉的高级熔铸耐火材料。

发明内容

本发明的目的在于对高温使用后的废弃氧化铝耐火砖（简称废氧化铝耐火砖）这种工业固体废物进行处理，实现氧化铝资源的综合利用，制造球形氧化铝研磨料及熔铸氧化铝耐火砖。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方法：

第一步：废氧化铝耐火砖的预处理：

将回收的高温使用过的废氧化铝耐火砖， 采用机械打磨的方法，去除其表面附着的杂质；采用颚式破碎机、对辊式破碎机将回收的废氧化铝耐火砖破碎，拣选出杂质，颗粒料的粒度10mm以下。

第二步：配料与混炼

配料比例为氧化铝废砖颗粒料占90%-95%、沥青结合剂占5%-10%。使用带加热装置的混合机，先加入废砖颗粒料，然后加入沥青结合剂进行混炼。

第三步：压制成球

将混炼好的料用压球机压制成球，球的粒度为30mm左右。由于氧化铝废砖颗粒料已经拣选出杂质，那么只剩下少量杂质附着在颗粒表面，杂质成分主要有两种，一种是氧化硅（SiO2），另外一种是破碎设备磨削下来的铁等金属或其氧化物,都是外源性杂质。通过与沥青混炼并压制成球，使沥青包裹氧化铝废砖颗粒料，沥青与附着的杂质充分接触，以利于沥青中的碳与杂质发生反应。

第四步：高温熔融冶炼

将第三步得到的废氧化铝耐火砖的颗粒料与沥青混炼压制成的球加入到电弧炉中，进行高温熔融冶炼。冶炼时电弧炉二次电压120V-220V、二次电流1000A-30000A；冶炼周期50-120分钟；颗粒料中的SiO₂被还原成SiO，从炉中挥发出来；其中的金属杂质，沉降在炉底；其中氧化铁与氧化硅在还原情况下生产硅铁，沉降在炉底；炉料中的Na₂O、K₂O等碱金属氧化物在电弧的高温作用下，从炉中挥发出来。

第五步：吹制实心球

当一个熔化周期结束时，炉内上层熔液已符合冶炼要求，倾动炉体，当熔液流出炉嘴时，在高压水流的作用下，熔液被吹成空心球，高压水的压力：0.4-0.8MPa。

第六步：实心球的分选

将上步得到的实心球进行烘干，然后进行分选分级，粒形完整、符合粒度要求的实心球用于研磨材料，由于这种实心球是具有完整的球形颗粒，因此其具有特殊的研磨效果。

第七步：实心球化学成分调配

对上步分选下来的球形不完整的氧化铝实心球进行化学成分调配，配料比例：实心球：90%-70%;工业氧化铝：10%-25%;纯碱：10%以下;使配合料的化学成分达到：Al₂O₃：92%-99%；SiO₂≤0.5%；Na₂O：0.5%-7%。

第五步：熔融浇铸成型

将这种配合料加入电弧炉中熔化，熔化电压：120-240V，熔化电流：1000A-20000A，熔化周期40-120分钟，熔化周期结束时，将熔液浇铸到耐火材料制成的模型中，采用保温材料对铸型保温退火，保温时间15-20天，然后对产品进行切磨加工，最后得到符合产品标准的熔铸氧化铝耐火砖。

具体实施方式：

实施例一：

1、将回收的用后的废氧化铝砖人工清理后，通过颚式破碎机、对辊破碎机破碎，拣选出杂质，得到的颗粒料的粒度为10mm以下。