一种基于抛光废渣制备耐火砖的方法技术

本发明专利技术涉及一种基于抛光废渣制备耐火砖的方法，属于耐火砖制备技术领域。本发明专利技术以抛光砖废渣作为基料，在高温下抛光砖废渣中的二氧化硅与碳酸钠形成硅酸钠，再使用硫酸将抛光砖中的氧化铝、镁盐等物质溶解，在十二烷基三甲基溴化铵作用下，硅酸根与铝离子结合形成硅酸铝，在螯合剂及硅烷偶联剂的作用下，硅酸铝与镁离子等金属离子结合，增加耐高温度，使用蒙脱石作为黏结物质，从而制得耐火砖，本发明专利技术利用抛光砖废渣的成分作为反应原料进行自反应，获得耐火砖原料，解决了抛光砖废渣利用率不高，对环境造成污染，且传统耐火砖强度不高的问题。本发明专利技术制备的耐火砖强度高，不易开裂，延长了其使用寿命。

Method for preparing refractory brick based on polishing waste residue

The invention relates to a method for preparing refractory bricks based on polished waste residue, belonging to the technical field of preparation of refractory bricks. The invention uses tile polished waste as raw material in high temperature tile polished waste of silica and sodium carbonate to form sodium silicate, and then polished in alumina, magnesium salt and other substances dissolved in sulfuric acid, twelve alkyl three methyl bromide under the action of silicate and aluminum ions combine and form aluminum silicate, the chelating agent and silane coupling agent under the action of aluminum silicate and magnesium and other metal ion binding, the increase has characteristics of high temperature, using montmorillonite as bonding material, which is prepared by the invention of refractory brick, tile polished waste components as raw materials were obtained from the reaction reaction, refractory raw material, solves tile polished waste utilization is not high, resulting in environmental pollution, and the strength of the traditional refractory brick is not high. The refractory brick prepared by the invention has high strength, is not easy to crack and prolongs the service life.

【技术实现步骤摘要】
一种基于抛光废渣制备耐火砖的方法
本专利技术涉及一种基于抛光废渣制备耐火砖的方法，属于耐火砖制备

技术介绍
耐火砖适合用于转炉、钢包、熔融还原炉等熔融金属容器的内衬，或者高炉放液口填料，安装于连续铸造设备的等，以及非铁金属用熔融炉坩埚等。用于制造上述用途使用的耐火砖的组合物通常通过将粘结剂作为黏合剂配合于耐火骨料，将其通过辛普森混砂机、混合机、艾里奇式搅拌机、快速混炼机、摆轮式混砂机等混炼装置混炼而制备。然后通过将该组合物用油压机、摩擦压砖机、真空压制成型机、等静压机等成形后加热以干燥硬化或烧制，可以获得耐火砖，在耐火砖用组合物中，相对于耐火骨料配合的黏合剂的量一般较少，难以将黏合剂相对于耐火骨料均匀地分散混合。因此，当将这样的耐火砖用组合物成形而制造耐火砖时，难以将耐火骨料通过黏合剂高强度地结合。于是，存在耐火砖被加热至高温时发生爆裂或龟裂等关于热冲击的问题，或者存在压缩强度等耐火砖的强度不足的问题。在烧制墙地砖的各类产品中，抛光砖属于高端产品。抛光砖在研磨、抛光的过程中会产生大量的抛光砖废渣，这种抛光砖废渣主要为二氧化硅、长石等硅酸盐组成，特点是粒度很细、强度高、不含有机质，缺乏粘性，不宜作为种植的土壤，风干后呈分散状态，极易随风飘落到各处，会严重威胁周围人群的身体健康，并造成周边土地的板结，导致严重的环境污染。而抛光砖废渣的填埋，不但耗费人力、物力，还会污染地下水质，据统计，制造1平方米的抛光砖大约会形成2.1公斤左右的抛光砖废渣。因此，抛光砖废渣的回收利用一直是本领域技术人员进行攻关的难题，虽然有用于烧制多孔过滤陶瓷砖、生产陶瓷砖、制备硅酸盐水泥、制备微晶玻璃等有关抛光砖废渣的回收利用技术与工艺见诸报道，但均存在工艺复杂，成本高，易造成二次污染等问题，其应用并沒有实质性突破，抛光砖废渣的实际利用仍是抛光砖制造企业的一大难题。特别是利用抛光砖废渣生产耐火砖及其制作工艺的研究尚属空白，也沒有任何技术被本领域技术人员所采用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对传统的耐火砖强度不高，缩短了其使用寿命，且现有的抛光砖废渣利用率不高，对环境造成污染的问题，本专利技术以抛光砖废渣作为基料，在高温下抛光砖废渣中的二氧化硅与碳酸钠形成硅酸钠，再使用硫酸将抛光砖中的氧化铝、镁盐等物质溶解，在十二烷基三甲基溴化铵作用下，硅酸根与铝离子结合形成硅酸铝，在螯合剂及硅烷偶联剂的作用下，硅酸铝与镁离子等金属离子结合，增加耐高温度，使用蒙脱石作为黏结物质，从而制得耐火砖，本专利技术利用抛光砖废渣的成分作为反应原料进行自反应，获得耐火砖原料，解决了抛光砖废渣利用率不高，对环境造成污染，且传统耐火砖强度不高的问题。本专利技术制备的耐火砖强度高，不易开裂，延长了其使用寿命。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：（1）取抛光砖废渣放入其质量2～3倍的水中，以200r/min搅拌20～30min后静置10～15min，去除水面漂浮的杂质，再对剩余物进行喷雾干燥，收集干燥物，将干燥物与干燥物质量30～35％的碳酸钠放入碾磨机中，以150r/min碾磨30～40min；（2）在上述碾磨结束后，将碾磨机中的混合物放入煅烧炉中，设定温度为900～1100℃，煅烧1～2h，再将煅烧物放入球磨罐中，按球料比30:1，加入直径为50mm的钢球，以300r/min球磨40～50min，过300目筛，收集过筛颗粒；（3）按重量份数计，取40～45份上述过筛颗粒、50～55份质量分数为15％的硫酸溶液、11～14份乙烯基三乙氧基硅烷、7～9份十二烷基三甲基溴化铵及4～6份乙二胺四乙酸，将重量份数中的上述过筛颗粒与质量分数为15％的硫酸溶液，放入反应釜中，设定温度为60～70℃，以150r/min搅拌反应3～4h；（4）在上述搅拌反应结束后，依次向反应釜中加入上述重量份数中的十二烷基三甲基溴化铵、乙烯基三乙氧基硅烷及乙二胺四乙酸，升压至0.2～0.4MPa，升温至80～85℃，搅拌反应1～3h，自然冷却至室温后，出料，对出料物进行过滤，使用蒸馏水洗涤滤渣至洗涤后的洗涤液呈中性，将洗涤后的滤渣放入风干机中风干，收集风干物，得耐火砖基料；（5）按重量份数计，取40～45份上述耐火砖基料、17～22份水、12～14份400目蒙脱石颗粒、7～9份腐植酸钠及3～5份松香皂，放入搅拌机中搅拌均匀，静置陈化1～2天，得混合料，并将混合料放入模具中，再将模具置于挤压机中对混合料挤压成型，随后将模具自然晾晒1～2天后，将模具放入烧结炉中，设定温度为1300～1380℃，烧结36～46h，自然冷却至室温，将模具取出脱模，收集脱模物，即可得耐火砖。本专利技术制备的基于抛光废渣制备耐火砖耐火度达到1700～1900℃，常温耐压强度达到85MPa以上，重烧线变化（1700℃，2h）为0.1～0.2%，800℃时导热系数小于0.17W/mk。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术制备的基于抛光废渣制备的耐火砖耐火度达到1700～1900℃，可广泛应用于转炉、熔融还原炉等熔融金属容器的内衬及其非铁金属用熔融炉坩埚等领域；（2）本专利技术制备的基于抛光废渣制备的耐火砖强度较高，常温耐压强度达到85MPa以上，延长了其使用寿命；（3）本专利技术制备的基于抛光废渣制备的耐火砖主要以抛光砖废渣为主要原料，提高了其利用效率，不会对环境进行污染。具体实施方式首先取抛光砖废渣放入其质量2～3倍的水中，以200r/min搅拌20～30min后静置10～15min，去除水面漂浮的杂质，再对剩余物进行喷雾干燥，收集干燥物，将干燥物与干燥物质量30～35％的碳酸钠放入碾磨机中，以150r/min碾磨30～40min；在上述碾磨结束后，将碾磨机中的混合物放入煅烧炉中，设定温度为900～1100℃，煅烧1～2h，再将煅烧物放入球磨罐中，按球料比30:1，加入直径为50mm的钢球，以300r/min球磨40～50min，过300目筛，收集过筛颗粒；按重量份数计，取40～45份上述过筛颗粒、50～55份质量分数为15％的硫酸溶液、11～14份乙烯基三乙氧基硅烷、7～9份十二烷基三甲基溴化铵及4～6份乙二胺四乙酸，将重量份数中的上述过筛颗粒与质量分数为15％的硫酸溶液，放入反应釜中，设定温度为60～70℃，以150r/min搅拌反应3～4h；接着在上述搅拌反应结束后，依次向反应釜中加入上述重量份数中的十二烷基三甲基溴化铵、乙烯基三乙氧基硅烷及乙二胺四乙酸，升压至0.2～0.4MPa，升温至80～85℃，搅拌反应1～3h，自然冷却至室温后，出料，对出料物进行过滤，使用蒸馏水洗涤滤渣至洗涤后的洗涤液呈中性，将洗涤后的滤渣放入风干机中风干，收集风干物，得耐火砖基料；最后按重量份数计，取40～45份上述耐火砖基料、17～22份水、12～14份400目蒙脱石颗粒、7～9份腐植酸钠及3～5份松香皂，放入搅拌机中搅拌均匀，静置陈化1～2天，得混合料，并将混合料放入模具中，再将模具置于挤压机中对混合料挤压成型，随后将模具自然晾晒1～2天后，将模具放入烧结炉中，设定温度为1300～1380℃，烧结36～46h，自然冷却至室温，将模具取出脱模，收集脱模物，即可得耐火砖。实例1首先取抛光砖废渣放入其质量3倍的水中，以2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于抛光废渣制备耐火砖的方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）取抛光砖废渣放入其质量2～3倍的水中，以200r/min搅拌20～30min后静置10～15min，去除水面漂浮的杂质，再对剩余物进行喷雾干燥，收集干燥物，将干燥物与干燥物质量30～35％的碳酸钠放入碾磨机中，以150r/min碾磨30～40min；（2）在上述碾磨结束后，将碾磨机中的混合物放入煅烧炉中，设定温度为900～1100℃，煅烧1～2h，再将煅烧物放入球磨罐中，按球料比30:1，加入直径为50mm的钢球，以300r/min球磨40～50min，过300目筛，收集过筛颗粒；（3）按重量份数计，取40～45份上述过筛颗粒、50～55份质量分数为15％的硫酸溶液、11～14份乙烯基三乙氧基硅烷、7～9份十二烷基三甲基溴化铵及4～6份乙二胺四乙酸，将重量份数中的上述过筛颗粒与质量分数为15％的硫酸溶液，放入反应釜中，设定温度为60～70℃，以150r/min搅拌反应3～4h；（4）在上述搅拌反应结束后，依次向反应釜中加入上述重量份数中的十二烷基三甲基溴化铵、乙烯基三乙氧基硅烷及乙二胺四乙酸，升压至0.2～0.4MPa，升温至80～85℃，搅拌反应1～3h，自然冷却至室温后，出料，对出料物进行过滤，使用蒸馏水洗涤滤渣至洗涤后的洗涤液呈中性，将洗涤后的滤渣放入风干机中风干，收集风干物，得耐火砖基料；（5）按重量份数计，取40～45份上述耐火砖基料、17～22份水、12～14份400目蒙脱石颗粒、7～9份腐植酸钠及3～5份松香皂，放入搅拌机中搅拌均匀，静置陈化1～2天，得混合料，并将混合料放入模具中，再将模具置于挤压机中对混合料挤压成型，随后将模具自然晾晒1～2天后，将模具放入烧结炉中，设定温度为1300～1380℃，烧结36～46h，自然冷却至室温，将模具取出脱模，收集脱模物，即可得耐火砖。...

【技术特征摘要】
1.一种基于抛光废渣制备耐火砖的方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）取抛光砖废渣放入其质量2～3倍的水中，以200r/min搅拌20～30min后静置10～15min，去除水面漂浮的杂质，再对剩余物进行喷雾干燥，收集干燥物，将干燥物与干燥物质量30～35％的碳酸钠放入碾磨机中，以150r/min碾磨30～40min；（2）在上述碾磨结束后，将碾磨机中的混合物放入煅烧炉中，设定温度为900～1100℃，煅烧1～2h，再将煅烧物放入球磨罐中，按球料比30:1，加入直径为50mm的钢球，以300r/min球磨40～50min，过300目筛，收集过筛颗粒；（3）按重量份数计，取40～45份上述过筛颗粒、50～55份质量分数为15％的硫酸溶液、11～14份乙烯基三乙氧基硅烷、7～9份十二烷基三甲基溴化铵及4～6份乙二胺四乙酸，将重量份数中的上述过筛颗粒与质量分数为15％的硫酸溶液，放入反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐林元，薛荣飞，邹玉，
申请(专利权)人：唐林元，
类型：发明
国别省市：江苏,32