一种金属镁冶炼中废耐火材料回收利用方法技术

金属镁厂每年有金属镁产量10％废耐火材料当作固体废弃物排出，其中成份主要是氧化铝和二氧化硅，低氧化铝含量的废耐火材料中氧化铁含量较高，还要排出一部份废弃的废硅酸铝纤维。将废耐火材料和废硅酸铝耐火纤维分别收集，存放、粉碎和磨粉，将废耐材料粉和硫酸反应除去其中大量氧化铁和少量氧化铝，进行脱水干燥后的废耐火材料粉根据要求配料，并配入部分废硅酸铝耐火纤维，加进二相电炉中制得硅酸铝耐火纤维。废酸液制取废水处理的絮凝剂聚合硫酸铝和硫酸铁，洗涤液收集用作酸液配置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于固体废物回收利用领域，主要涉及金属镁冶炼废耐火材料回收利用， 加工本行业可用的耐火硅酸铝纤维的方法。
技术介绍
在金属镁冶炼时，会产生约为镁产量10%的废耐火材料，这些废耐火材料由于用 途，加热炉部位不同，所排出废耐火材料有不同的形状和成分之别，主要有用于耐火砌筑的 耐火砖，有用作保温材料的硅酸铝纤维。这些耐火材料中Al 2O3含量一般都达45 %以上， Fe2O3含量由Al 203含量高低而不同，Al 203含量越高Fe 203含量呈下降状态，废耐火材料的化 学成份如表1所不。 表1金属镁冶炼废耐火材料化学成份 这些废耐火材料一部分烧结成240_400mm以上的大块，一部分是大小不等的碎 块。还有一部分是用作保温材料的硅酸铝纤维，这些耐火材料一般都和镁厂还原渣和其它 垃圾拉出厂外填埋，既要外运填埋占用劳力和运输车辆，更主要的是加大了耐火材料的原 料铝矾士资源的消耗，还要占用良田填埋，给企业造成极大经济负担，从战略上减少了国家 铝矿资源的储备，目前仅有少量回收利用，方法有以下几种： (1)磨粉用作耐火材料砌筑材料 因碎块较多，低Al2O3的废耐火材料Fe 203含量较高，而含Fe 203高的砌筑材料耐火 度低，使耐火砌层容易高温软化变形，烧结不能大量利用。 (2)用作耐火浇注料 因浇注料一般用在镁冶炼还原炉的顶部，是炉子高温区域和热强度要求最高部 位，Fe2O 3的混入都会明显的影响其性能也不能大量使用。 ⑶用作耐火材料生产 由于废耐火材料Al2O3含量不稳定，只能用于普通耐火料生产，同时由于耐火材 料生产，工艺落后，劳动强度大，投资大，产品附加值低，而且大量的废耐火纤维无法回收利 用，造成很大的损失。故只能远距离运到耐火材料生产厂，用作骨料加进新料中生产抵挡耐 火材料。 由于废耐火材料Al2O3含量差别很大，Fe 203含量高的加工一般耐火材料产品附加 值低，废耐火纤维一般方法又无法利用，故一般厂都采用了填埋方法，造成资源的严重浪费 和对环境极大污染。
技术实现思路
本专利技术的目的在于把废耐火材料中Fe2O3含量高的废耐火材料用酸进行处理，除 去其中有害的Fe 2O3后，再和含Fe 203低的的废耐火纤维共同混合生产附加值高的硅酸铝耐 火纤维，用于再生制作窑炉的保温材料。 针对上述目的，本专利技术的技术方案是把废耐火材料进行粉碎至100-150目细度， 经过长时间高温焙烧的Al 2O3因晶相形态变化难溶于酸，而Fe2O3较易溶于酸，利用硫酸在酸 性条件下加热反应，除去废耐火材料中的对硅酸铝纤维有害成份Fe 2O3和少量的Al 203，这样 选择性地大量除去废耐火材料中的Fe2O 3，使娃酸错纤维原料中Fe2O3含量达到质量要求，在 高温下生产高附加值的保温材料硅酸铝纤维，同时所产生的酸浸取液中含有较多的铁和少 量铝的硫酸盐，可用来加工水处理的紫凝剂。硅酸铝纤维中化学成份如表2所示。 表2硅酸铝耐火纤维化学成份含量％ 【具体实施方式】 实施例1 〈1>、将含有Fe2035. 5%，Al2O3含量58. 3%废耐火材料粉粉碎至100目， 〈2>、将100目废耐火材料粉和硫酸反应PH值为2 〈3>、反应温度控制在100°C以上， 〈4>、反应时间60分钟， 〈5>、液固比控制5 : 1， 〈6>、测得酸洗后废耐火材料粉中Fe2O3含量2. 5%，Al 203含量测得55. 8% 实施例2 〈1>、将含有Fe2035. 5%，Al2O3含量58. 3%废耐材料粉粉碎至150目， 〈2>、将150目废耐火材料粉和硫酸反应PH值为2 〈3>、反应温度控制在100°C以上， 〈4>、反应时间60分钟， 〈5>、液固比控制5 : 1， 〈6>、测得酸洗后废耐火材料粉中Fe2O3含量1. 8%，Al 203含量测得53. 1 % 实施例3 〈1>、将含有Fe2035. 5%，Al2O3含量58. 3%废耐火材料粉碎至150目， 〈2>、将150目废耐火材料粉和硫酸反应PH值为1 〈3>、反应温度控制在100°C以上， 〈4>、反应时间控制在90分钟， 〈5>、液固比控制6 : 1， 〈6>、测得酸洗后废耐火材料粉中Fe2O3含量I. 1 %，Al 203含量50. 2% 实施例4 〈1>、将含有Fe2035. 5%，Al2O3含量58. 3%废耐火材料粉碎至150目， 〈2>、将粉碎至150目废耐火材料粉和硫酸反应，PH值为1 〈3>、反应温度控制在100°C以上， 〈4>、反应时间控制在180分钟， 〈5>、液固比控制6 : 1， 〈6>、测得酸洗后废耐火材料粉中Fe2O3含量0· 6%，Al 203含量48. 5% · 具体操作方式： 1、将各类废耐火材料按照氧化铝含量分类收集和存放； 2、将废弃硅酸铝耐火纤维单独回收保管； 3、将不同氧化铝含量的废耐火材料进行破碎，粉磨至100-150目； 4、然后分别将100-150目的废耐火材料粉和硫酸反应，反应液控制PH值为1-2,液 固比为5-6 : 1，反应温度为100°C以上，反应时间为60-180分钟； 5、反应混合液用耐酸泥浆栗打入澄清槽中澄清120-180分钟，澄清液由耐酸栗打 入澄清液贮槽中； 6、澄清槽中下部沉淀用耐酸泥浆栗打入耐酸不绣钢离心机中进行过滤，过滤液流 入酸液贮槽。 7、滤去酸液的废耐火材料粉在离心机液体出口无酸液流出时加清水开始洗涤，洗 涤至液体出口液体PH达4. 5-7时洗涤液排入清洗液贮槽，离心机出水口 PH值达7时关闭 水阀停止清洗，离心机出水口无水流出时，放出干燥的耐火材料粉，洗涤液收集用作酸液配 置； 8、将离心机内干燥的耐火材料粉检测成份后根据硅酸铝纤维中二氧化硅，氧化铝 要求配入合适的已经过处理的不同硅铝成份的废耐火材料粉，再根据需要配入废硅酸铝纤 维送入二相电炉中制硅酸铝耐火纤维； 9、收集酸澄清液，离心机分离出的过滤液和离心机过滤出来的PH < 4. 5洗涤液， 集中起来制取废水处理的絮凝剂聚合硫酸铝、硫酸铁。 10、PH > 4. 5的洗涤液用于配置和废耐火材料粉反应的酸浸液。【主权项】1. ，其特征在于，包括以下几个步骤： 〈1>将废耐火材料按氧化铝含量不同分类收集存放； 〈2>将废硅酸铝纤维单独回收保存； 〈3>将过程〈1>的废耐火材料按氧化铝的成份不同分别粉碎100-150目； 〈4>将过程〈3>粉碎至100-150目的废耐火材料粉在耐酸反应槽中与硫酸反应，温度控 制在100°C以上，液固比为5-6 : 1，PH值为1-2,反应时间为60-180分钟； 〈5>将过程〈4>的反应液用耐酸泥浆栗打入澄清槽中澄清120-180分钟，澄清液由耐酸 栗打入澄清液贮槽中； 〈6>将过程〈5>反应槽下部沉淀用耐酸泥浆栗打入离心机中过滤，过滤液流入酸液贮 槽； 〈7>将过程〈6>的废耐火材料粉加水洗涤，洗涤液流入洗涤液贮槽； 〈8>将过程〈7>的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属镁冶炼中废耐火材料回收利用方法，其特征在于，包括以下几个步骤：<1>将废耐火材料按氧化铝含量不同分类收集存放；<2>将废硅酸铝纤维单独回收保存；<3>将过程<1>的废耐火材料按氧化铝的成份不同分别粉碎100‑150目；<4>将过程<3>粉碎至100‑150目的废耐火材料粉在耐酸反应槽中与硫酸反应，温度控制在100℃以上，液固比为5‑6∶1，PH值为1‑2，反应时间为60‑180分钟；<5>将过程<4>的反应液用耐酸泥浆泵打入澄清槽中澄清120‑180分钟，澄清液由耐酸泵打入澄清液贮槽中；<6>将过程<5>反应槽下部沉淀用耐酸泥浆泵打入离心机中过滤，过滤液流入酸液贮槽；<7>将过程<6>的废耐火材料粉加水洗涤，洗涤液流入洗涤液贮槽；<8>将过程<7>的废耐火材料粉洗涤至离心机液体出口液体PH值＝4.5时收集至洗涤液贮槽，离心机出口洗涤液PH值达7时停止加水洗涤，离心机液体出口无有水流出时关闭离心机；<9>;将过程<8>离心机内干燥废耐火材料粉检测成份后，根据硅酸铝中二氧化硅和氧化铝要求配人合适的已经经过上述处理废耐火材料粉，再根据需要配入过程<2>的废硅酸铝耐火纤维加入两相电炉中制取硅酸铝耐火纤维。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱广东，刘英杰，张郝琨，
申请(专利权)人：山西八达镁业有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14